聚氨酯是一种分子链上含氨基甲酸酯基（-NH-COO-）重复单元的聚合物。传统的溶剂型聚氨酯（SPU）由于存在污染环境和损害人体健康等缺点已逐渐被市场淘汰。近年来,以水为分散介质的水性聚氨酯（WPU）,由于其经济可行性好、环境友好、制造过程中VOC排放低、与SPU相比具有良好的涂料适用性等优点,引起了众多专家的关注。但它仍然存在一些缺点,例如漆膜易燃烧的特性限制了它在很多方面的应用,通过阻燃剂能提高WPU的阻燃性能,且被公认为是实现这一目标最有效的方法。本论文利用可降解和循环再生的大豆油为主要原料,将含有羟基的阻燃单体添加进体系中,通过软段改性、硬段改性这两种方式制备出具有阻燃性能的WPU,主要探究了以下三个内容:第一部分合成大豆油基多元醇和含磷阻燃剂,制备阻燃型WPU。采用过氧甲酸法,将大豆油（SBO）、双氧水（H2O2）、甲酸作为原料合成环氧大豆油（ESO）,然后利用甲醇开环制备出大豆油基多元醇（MESO）;以苯基磷酰二氯、丙烯酸羟乙酯、乙醇胺为主要原料通过两步反应合成磷氮阻燃剂BPODB;将BPODB作为硬段小分子扩链剂引入到体系中制备出一系列具有阻燃性能的BPWPU,采用了硬段阻燃改性的方式。SBO、ESO、MESO、BPODB结构用核磁（~1HNMR）和红外（FT-IR）来表征;对聚氨酯乳液的粘度、粒径、贮存稳定性,漆膜的吸水率、接触角、应力-应变等进行了测试;通过热失重（TG）、极限氧指数（LOI）、垂直燃烧测试（UL-94）等级来评估聚氨酯膜的热稳定性和阻燃性,用扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）对燃烧后的炭层形貌及其表面元素含量进行观察。结果显示,添加阻燃剂BPODB的水性聚氨酯漆膜的阻燃性有很大提升,LOI从18.6%增至24.6%。第二部分使用第一部分合成的阻燃剂BPODB和硅烷偶联剂N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷（KBM603）,通过两者联用来改性水性聚氨酯,它们分别作为硬段扩链剂和氨化后扩链剂参与反应,制备出一系列具有阻燃性的KBWPU,引入的这两种物质均属于硬段改性的方式。固定其它原料的比例不变,只改变KBM603和EDA的相对比例,从而探究KBM603添加量对乳液的性能如粒径、粘度及膜的力学性能的影响;还利用TG分析了聚氨酯膜的热稳定性;结合LOI值和UL-94测试综合表征了KBWPU膜的阻燃性;并通过SEM和EDS来观察膜燃烧后残余炭层表观形貌及其表面元素含量。结果表明,KBM603有利于水性聚氨酯的力学性能及阻燃性提升,拉伸强度从5.54增大到10.0 MPa,LOI从20.7%增至24.8%。第三部分在第二部分的基础上,采用KBM603作后扩链剂,同时用阻燃剂低聚磷酸酯多元醇OP550部分代替大豆油基多元醇（MESO）作软段,制备出一系列有阻燃性的OPWPU,本章采用了软段改性和硬段改性相结合的方式。通过控制变量法,改变OP550和MESO的相对质量,探究两者相对含量对乳液性能及漆膜力学性能的影响,并用TG、LOI、UL-94测试来表征漆膜的热稳定性和阻燃性,利用SEM、EDS对漆膜的阻燃机理进行分析。结果显示,OP550能有效改善水性聚氨酯的阻燃性,LOI从18.6%增至24.6%。