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聚氯乙烯（PVC）和环氧树脂（EP）是目前应用范围较广的两种高分子材料。但是PVC在燃烧过程中会产生大量的热量和有害气体，而EP在点燃之后会持续燃烧且会产生熔滴和大量的热量，严重限制了其应用范围。因此，对PVC和EP的阻燃抑烟研究具有重要的意义。本文制备了羟基锡酸钴（CoSn(OH)6，CHS）阻燃剂，并将其应用于PVC和EP中。采用极限氧指数仪（LOI）、锥形量热仪（Cone）和拉伸仪研究了其对PVC和EP阻燃、抑烟和力学性能的影响；并通过热重分析（TGA）、Cone以及扫描电子显微镜-能谱仪（SEM-EDS）等测试手段初步分析了其阻燃机理。具体研究内容如下：
第一部分，通过共沉淀法和模板法成功制备了无定形和球形CoSn(OH)6，分别记为C-CHS和T-CHS。通过X射线衍射仪（XRD）、红外光谱仪（FTIR）、SEM、粒径分析仪和TGA对产物进行了表征。结果表明：两种形貌的产物均为纯净的CoSn(OH)6，C-CHS为平均粒度143.8nm的粒子，团聚现象比较严重；T-CHS为平均粒度438.2nm且分散较为均匀的微球；两者的初始分解温度（T5%）均高于加工温度，满足加工条件。
第二部分，CHS阻燃PVC的研究。结果表明：当C-CHS的添加量为10份和T-CHS的添加量为5份时，阻燃样品均满足70℃软PVC线缆料对阻燃和力学性能的要求（LOI≥30%；当拉伸速率为200mm/min时，拉伸强度≥15MPa，断裂伸长率≥150%）。与纯PVC相比，当CHS的添加量为10份时，对应的阻燃样品PVC/10C-CHS和PVC/10T-CHS的LOI值分别提高了2.3%和3.8%；二者的总热释放量（THR）分别降低了10.2%和18.5%，总烟释放量（TSP）分别降低了45.5%和50.3%。这主要是因为CHS阻燃剂受热后脱除的H2O具有稀释和冷却热量的作用；另一方面在燃烧过程中生成的CoCl2、Co2O3和Co3O4可以催化PVC提前分解，快速形成致密且连续的残炭覆盖在基体表面，隔热隔氧，从而抑制了PVC的燃烧。
第三部分，CHS阻燃EP的研究。结果表明：与纯EP相比，当CHS的添加量为7份时，对应的阻燃样品EP/7C-CHS和EP/7T-CHS的LOI值分别提高了6%和5.8%；二者的热释放速率峰值（PHRR）分别降低了44.3%和46.2%；烟释放速率峰值（PSPR）分别降低了40.6%和43.8%。但是所有样品均未能通过UL-94等级测试的V-0级，为了提高燃烧等级，将T-CHS与聚磷酸铵（APP）添加到EP中。结果表明：在100份EP中，当阻燃剂的总添加量为6份且APP和T-CHS的质量比分别为5.9:0.1和5.5:0.5时，APP与T-CHS之间存在协同作用且阻燃EP样品均能通过UL-94等级测试的V-0级。Cone和XPS结果表明：协效体系EP/5.9APP/0.1T-CHS拥有最低的PHRR、CO释放速率峰值（PCOP）和CO2释放速率峰值（PCO2P）；与纯EP相比，分别降低了68.7%，61.1%和70%。而协效体系EP/5.5APP/0.5T-CHS的PSPR值最低，与纯EP相比，降低了59.5%。这主要是因为T-CHS不仅能够催化APP提前分解，迅速脱除H2O和NH3，在气相中稀释可燃性气体，而且在燃烧过程中形成的Co3O4、CoO、SnO和SnO2还能够起到物理阻隔作用；同时生成含磷酸类物质，进一步促进EP的分解，催化形成膨胀炭层，起到固炭的作用；由于交联反应生成了更加稳定的O=P-O-C结构和增加了多环芳烃的质量，从而使炭层的耐热氧化性更好，增加阻燃性。
第一部分，通过共沉淀法和模板法成功制备了无定形和球形CoSn(OH)6，分别记为C-CHS和T-CHS。通过X射线衍射仪（XRD）、红外光谱仪（FTIR）、SEM、粒径分析仪和TGA对产物进行了表征。结果表明：两种形貌的产物均为纯净的CoSn(OH)6，C-CHS为平均粒度143.8nm的粒子，团聚现象比较严重；T-CHS为平均粒度438.2nm且分散较为均匀的微球；两者的初始分解温度（T5%）均高于加工温度，满足加工条件。
第二部分，CHS阻燃PVC的研究。结果表明：当C-CHS的添加量为10份和T-CHS的添加量为5份时，阻燃样品均满足70℃软PVC线缆料对阻燃和力学性能的要求（LOI≥30%；当拉伸速率为200mm/min时，拉伸强度≥15MPa，断裂伸长率≥150%）。与纯PVC相比，当CHS的添加量为10份时，对应的阻燃样品PVC/10C-CHS和PVC/10T-CHS的LOI值分别提高了2.3%和3.8%；二者的总热释放量（THR）分别降低了10.2%和18.5%，总烟释放量（TSP）分别降低了45.5%和50.3%。这主要是因为CHS阻燃剂受热后脱除的H2O具有稀释和冷却热量的作用；另一方面在燃烧过程中生成的CoCl2、Co2O3和Co3O4可以催化PVC提前分解，快速形成致密且连续的残炭覆盖在基体表面，隔热隔氧，从而抑制了PVC的燃烧。
第三部分，CHS阻燃EP的研究。结果表明：与纯EP相比，当CHS的添加量为7份时，对应的阻燃样品EP/7C-CHS和EP/7T-CHS的LOI值分别提高了6%和5.8%；二者的热释放速率峰值（PHRR）分别降低了44.3%和46.2%；烟释放速率峰值（PSPR）分别降低了40.6%和43.8%。但是所有样品均未能通过UL-94等级测试的V-0级，为了提高燃烧等级，将T-CHS与聚磷酸铵（APP）添加到EP中。结果表明：在100份EP中，当阻燃剂的总添加量为6份且APP和T-CHS的质量比分别为5.9:0.1和5.5:0.5时，APP与T-CHS之间存在协同作用且阻燃EP样品均能通过UL-94等级测试的V-0级。Cone和XPS结果表明：协效体系EP/5.9APP/0.1T-CHS拥有最低的PHRR、CO释放速率峰值（PCOP）和CO2释放速率峰值（PCO2P）；与纯EP相比，分别降低了68.7%，61.1%和70%。而协效体系EP/5.5APP/0.5T-CHS的PSPR值最低，与纯EP相比，降低了59.5%。这主要是因为T-CHS不仅能够催化APP提前分解，迅速脱除H2O和NH3，在气相中稀释可燃性气体，而且在燃烧过程中形成的Co3O4、CoO、SnO和SnO2还能够起到物理阻隔作用；同时生成含磷酸类物质，进一步促进EP的分解，催化形成膨胀炭层，起到固炭的作用；由于交联反应生成了更加稳定的O=P-O-C结构和增加了多环芳烃的质量，从而使炭层的耐热氧化性更好，增加阻燃性。