由于聚合物材料在电子、能源和结构工程中的广泛应用，其燃烧安全性受到了越来越多的关注。环氧树脂（EP）因其优异的机械性能、电绝缘性和化学耐受性而成为最常用的热固性聚合物之一[1]。然而，EP在受热或点燃时极易燃烧，并在燃烧过程中释放大量烟雾和有毒气体（如一氧化碳和氰化氢）[2,3]，这些因素加剧了火灾风险，对高安全要求环境中的EP应用构成了重大障碍[4]。为克服这些难题，材料科学研究特别关注提高EP的阻燃、抑烟和降低毒性的能力[[5], [6], [7]]。
尽管传统的含卤阻燃剂在阻燃方面效果显著，但它们在高温下的燃烧会产生有害副产物（如氢卤化物和二噁英），对人类健康和环境构成严重威胁[8,9]。这些缺点与当前可持续和绿色材料发展的目标相悖。因此，无卤、环保、高效的金磷基阻燃剂成为相关研究的重点。其中，含磷有机磷化合物10-(2,5-二羟基苯基)-10H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO-HQ）因其在气相中的良好热稳定性和自由基清除能力而受到关注。在燃烧过程中，该化合物会形成磷酸盐结构，促进炭化并增强凝聚相阻燃效果[10,11]。尿素是一种富含氮的小分子，在高温下分解释放出氨等不可燃气体，有效稀释燃烧区的氧气和可燃气体，从而增强了上述气相阻燃机制，当尿素与基于磷的阻燃剂结合时会产生协同效应[12,13]。
近年来，基于生物资源的阻燃剂因其可再生性和环保性而受到广泛关注[14]。张等人[15]使用衣康酸环氧树脂（EIA）和糠醇作为原料制备了复合材料，结果显示，与未添加阻燃剂的环氧树脂相比，其峰值热释放率（pHRR）和总热释放量（THR）分别降低了66.1%和22.6%。类似地，苏等人[16]利用精氨酸、植酸和淀粉合成了仿生膨胀阻燃剂，其阻燃效果优于未添加阻燃剂的环氧树脂。
茶多酚（TP）是一种天然的多酚类生物质，因其丰富的芳香结构和羟基官能团，在多种聚合物基体中具有作为绿色阻燃剂的潜力。在先前的研究中，刘等人[17]开发了一种由TP-镍复合物和拉皮诺石组成的无机-有机杂化涂层，将其均匀涂覆在柔性聚氨酯泡沫表面，所得材料达到了UL-94 V-0等级，完全抑制了熔体滴落，并显著降低了峰值热释放率（pHRR）和烟雾生成。他们还指出，该材料有效抑制了CO和异氰酸酯等有毒气体的释放[18]。王等人[18]通过羟基封端的聚丁二烯丙烯腈与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物之间的加成反应合成了新型阻燃剂，并将其应用于水性聚氨酯中，制备出具有良好阻燃性能的材料，极限氧指数（LOI）为26.8%，UL-94 V-1等级。此外，该材料在600°C时的炭化率为3.83%，表明其具有中等炭化能力。然而，其热稳定性较差，未达到UL-94 V-0标准，机械性能（如拉伸强度和断裂伸长率）也较低，表明其机械性能仍有改进空间。左等人[19]将TP-酚醛树脂掺入聚丙烯腈纺丝溶液中，并通过湿法纺丝制备了阻燃纤维，所得纤维的LOI为31.6%，多次洗涤后仍保持优异的阻燃性能，同时具有抗静电和低热释放特性。这些研究证实了TP衍生物在无卤和无磷阻燃体系中的应用可行性。总体而言，TP材料可作为有效的碳源或协同剂，通过与无机物质、金磷化合物或金属离子的结合，促进多功能阻燃策略和绿色材料设计的发展。
茶叶作为全球消费量大的商品，在加工和使用过程中会产生大量废弃物，其中大部分被当作普通有机废物处理。如果不能妥善回收，这些废弃茶叶可能会释放温室气体并污染水资源。茶叶废弃物富含TP，这类天然化合物具有酚羟基官能团和高芳香度。其分子结构包含共轭双键和多个羟基，赋予了优异的热稳定性和炭化潜力[20]。在高温下，TP可促进炭化并有效隔热隔氧，显示出作为阻燃剂碳源的强大潜力[21]。
本研究提出了一种新的绿色阻燃策略，利用TP作为碳源，通过水热法合成了无卤复合阻燃剂（简称TDU），该阻燃剂结合了碳、磷和氮的协同阻燃特性。这种阻燃剂包含芳香碳环、磷氧键和氨基，不仅促进了燃烧过程中的炭化，还能在气相中释放一氧化磷（PO·）自由基和氨，从而发挥自由基淬灭和氧气稀释作用。合成TDU阻燃剂后，将其掺入EP基体中，构建了兼具气相和凝聚相机制的高效绿色阻燃体系。本研究旨在提高EP的阻燃性、抑烟能力和热稳定性，促进生物质资源的再利用和环保材料设计理念的应用，为绿色功能材料的发展和应用做出贡献。
