高分子材料在人们生活中随处可见,但是其易燃的缺点对人们的生活生产造成了潜在的威胁。因此,对高分子材料进行阻燃改性至关重要。随着人们对环境问题的重视,开发绿色、低毒且高效的阻燃剂成为目前阻燃剂发展的重要方向。除此之外,阻燃剂的来源问题也受到人们的关注。当前阻燃剂的原料多为化石资源,采用生物基原料制备阻燃剂可以为阻燃剂的原料提供新的选择。然而,大部分天然产物无法直接作为阻燃剂使用,必须通过化学、物理等各种方法对其进行改造,赋予其作为阻燃剂使用的特性。本文以天然多酚类物质——多巴胺（DA）为原料,制备了三种生物基成炭剂,将它们分别与磷系阻燃剂复合后应用于环氧树脂（EP）和热塑性聚氨酯（TPU）中,以提高材料的阻燃性能,并对阻燃机理进行了详细研究,具体研究内容如下:（1）通过DA自聚制备了成炭性能优异的聚多巴胺（PDA）,并将其与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10氧化物（DOPO）复配使用,以提高EP的阻燃性能。通过垂直燃烧（UL-94）和极限氧指数（LOI）测试研究了EP的阻燃性能。结果表明,单独添加6 wt%的DOPO才能使EP获得UL-94 V0等级。如果将DOPO和PDA复配使用,则仅需要4 wt%就可以使EP获得UL-94 V0等级,这表明DOPO和PDA之间具有良好的协同效应。而且,EP/DOPO/PDA的最大热释放速率小于EP/DOPO。EP,DOPO和PDA之间的反应减少了降解初期可燃气体的释放;同时,DOPO挥发到气相中,通过淬灭自由基使燃烧终止;PDA则留在固相中促进了优质炭层的形成。另外,DOPO有一定的增塑作用,阻燃剂添加量减少,使得EP获得了较高的玻璃化转变温度,但是由于PDA和EP的相容性不足,降低了EP的力学性能。（2）以DA和三聚氯氰（CC）为原料制备了成炭剂TTD,将其与聚磷酸铵（APP）复配用于TPU中,以提高TPU的阻燃性能。通过UL-94和LOI测试对TPU的阻燃性能进行了分析,发现APP与TTD在配比为7:1时具有最好的阻燃性能,且能使TPU通过UL-94 V0等级的最低添加量为5wt%。通过锥形量热测试发现,TTD的加入能降低TPU燃烧时热释放速率（HRR）和烟雾的释放。通过扫描电镜（SEM）对阻燃TPU的炭层进行了分析,发现TTD的加入能促进TPU形成缺陷更少的膨胀炭层。通过对TPU的气相热降解产物的分析,发现TTD和APP的相互作用能够使TPU更快地形成致密炭层,减少了可燃气体和有毒气体的释放。另外,小分子TTD对TPU的力学性能影响很小。（3）采用DA、赖氨酸（Lys）和CC为原料制备了成炭剂TDDL,将其与APP复配用于TPU中,并对阻燃性能和阻燃机理进行了分析。通过UL-94及LOI测试发现,APP与TDDL的最佳配比为7:1,且在该配比下仅需要6 wt%的添加量就可以使TPU通过UL-94 V0等级,LOI提升至29.6%。通过锥形量热测试发现,TDDL能够降低TPU燃烧过程中的HRR、总热释放（THR）和烟释放速率（SPR）。通过热重分析（TGA）、SEM和热重-红外分析（TG-FTIR）对阻燃机理进行了分析发现,TDDL的加入可以促进TPU形成更加致密的膨胀炭层,起到保护基体的作用。另外,TDDL的长链结构减弱了其刚性,因此阻燃TPU的力学性能保持基本不变。