为提升环氧树脂的防火安全性，研究者开发了各类含磷阻燃剂，但单一活性元素体系往往难以同时有效抑制气相燃烧反应与促进凝聚相成炭。多元素协同策略（引入氮、硫、硅等）虽能提升阻燃效率，但传统阻燃剂的引入往往以牺牲材料本征性能为代价：刚性含磷添加剂易劣化韧性，导致冲击与拉伸性能下降；柔性生物基阻燃剂虽能改善韧性，却通常降低玻璃化转变温度（Tg），限制其在高温环境下的应用。这种阻燃性能、力学韧性与耐热性之间的“按下葫芦浮起瓢”式矛盾，始终是高性能环氧复合材料设计的核心挑战。含磷纳米粒子凭借其高比表面积及界面增强效应，为突破这一困境提供了新思路，但传统物理共混法预成型纳米粒子易团聚、加工困难、界面相互作用弱等问题仍未根本解决。本文提出了一种基于非水解溶胶-凝胶法的原位纳米粒子构筑策略。研究者以含磷杂菲官能团的硅氧烷改性环氧大豆油（PSOSi）、二苯基硅二醇（DHP-Si）及苯基三甲氧基硅烷（TMP-Si）为前驱体，通过非水解溶胶-凝胶反应在环氧基体中原位生成含磷硅纳米粒子。该设计巧妙避免了传统物理共混法预成型纳米粒子的团聚问题，原位生成的纳米粒子与环氧网络形成连续的有机-无机过渡区，构建了强界面相互作用。

图1 阻燃纳米粒子/环氧树脂复合材料制备过程示意图

该文章发表在Composites Part B:Engineering (https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2026.113474)

文章信息：Bu, Minglu^a, Xiaoqing Zhang*, and Caihong Lei. "Preparation and properties of in-situ prepared flame retardant nanoparticles/epoxy resin composites with high heat resistance and toughness." Composites Part B: Engineering (2026): 113474.s.