环氧树脂(EP)韧性和阻燃性能差,为了改善环氧树脂的性能,从豆渣(SD)中提取豆渣纤维素(SDF),通过N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-792)和十八烷基异氰酸酯对SDF进行改性制得偶联剂改性的SDF(KH-SDF)和十八烷基异氰酸酯改性的SDF(ISDF),分别添加到EP中。对各体系的复合材料的力学性能、热稳定性及固化动力学展开研究。最后在复合材料中添加聚磷酸铵(APP),对复合材料的力学性能、热稳定性、固化动力学及阻燃性能展开探索,研究结果如下:(1)提取的SDF除掉了SD中一部分蛋白质和脂肪,表面更加光滑,表现出更优异的热稳定性;10%SDF的加入使得复合材料的力学性能得到提升,热稳定性得到加强;10%KH-SDF使EP的力学性能和热稳定性能进一步提升,冲击断面变得粗糙,褶皱数量增多且方向无规则,SDF与EP拥有更加优良的界面性能;各体系的反应级数均不是整数,所有体系的固化反应都比较复杂。(2)ISDF仍具有良好的纤维素晶体结构,与SDF的晶体结构大致相同;ISDF与EP基体有着很好的相容性。加入ISDF后,复合材料的热稳定性得到改善且EP受到冲击时SDF被撕裂破坏吸收一部分能量导致EP的力学性能得到提升;同时,ISDF的加入降低了复合材料的活化能使得EP复合材料固化温度降低。(3)经过球磨后,APP及SDF分散较均匀,氢键作用改善了各自的团聚行为;APP的加入提高了SDF的热稳定性;APP的加入使得刚性EP变得更加脆性,球磨后KH-APP/SDF与EP的界面作用力增强,力学性能得到改善;当添加量为10%时,复合材料达到V-0级别,且复合材料的热释放速率(HRR)、热释放速率峰值(p HRR)、平均热释放速率(AHRR)、总热释放值(THR)均出现大幅度的降低。复合材料燃烧后形成膨胀炭层,残炭量也明显增加。