棉织物因其良好的透气性、舒适性、柔软性及可降解性而广泛应用于服装、地毯、汽车坐垫、窗帘、床垫等各个方面。然而,在空气中高度易燃的特性限制了其进一步发展应用,因此有必要对棉织物进行阻燃处理以提高其耐燃烧性。目前,针对棉织物的阻燃研究主要集中在磷系阻燃剂的凝聚相阻燃方面。多聚磷酸铵（APP）作为一种传统的绿色阻燃剂,通过与聚阳离子静电组装在棉织物表面,能在凝聚相中催化棉纤维降解形成无机炭质保护层,但其催化效率不高,通常需要加入额外的协效剂来满足材料应用要求。金属有机膦酸盐是一类由金属离子和有机配体组成的有机-无机杂化材料,其中金属离子具有出色的固体酸催化效应,可以在凝聚相中催化聚合物基体形成连续、致密且隔热隔氧的炭阻隔层。同时,金属有机膦酸盐降解产生的无机磷酸盐陶瓷体具有高的热稳定性和低的热膨胀系数,在增强炭层稳定性方面有着重要的作用。此外,有机膦酸部分,因其具有一定的酸性且官能团可调,一方面可以协同金属离子参与催化活性位点的构建,另一方面也可调节表面性质,赋予其独特的性能。但是,金属有机膦酸盐因其比表面积大、表面能高通常难以在基体中分散均匀,且目前对其作为协效剂的研究还局限于阻燃剂间的物理混合,分散不均及与基体间相容性差不可避免地影响到材料的阻燃和力学性能。因此,如何使金属有机膦酸盐作为协效剂与APP在分子水平上混合,以解决其在基体中的分散问题,进而提高协同催化成炭效率是目前研究的重点问题。因此,在本文中,利用金属有机膦酸盐表面官能团的可设计性,设计并合成了表面带羧基和羟基的金属有机膦酸盐。同时通过改变金属离子种类,制备了形貌不同且热稳定性差异的金属有机膦酸盐。羧基与氨基间的氢键作用实现了其在APP水溶液中的纳米分散,提升了与水性基体的相容性。将其应用于水溶性聚乙烯亚胺（PEI）和棉织物中,研究纳米分散的有机膦酸盐与APP对PEI和棉织物的协同催化性能和阻燃机理。基于此,开展的主要工作如下:首先,我们设计并合成了分子结构中含有羧基和羟基的有机膦酸铁（FeP）,利用羧基和APP中氨基的氢键相互作用实现了水介质中FeP在APP中稳定的纳米分散。将FeP/APP纳米分散液与水溶性PEI复合,冷冻干燥法制备阻燃复合泡沫,探究FeP/APP对PEI的阻燃性能。结果表明,纳米分散的FeP与APP具有优异的协同催化性能,其协同指数高达3。FeP/APP在凝聚相中催化PEI降解形成连续、致密的高质量炭,有效减弱了燃烧时的热释放。且当FeP/APP复合量为45%时,PEI泡沫的LOI值达到31.8%,并能通过UL-94 V-0等级。其次,在上一实验结果的基础上,以PEI为阳离子,利用其与FeP/APP之间的静电作用,在棉织物表面构筑膨胀型阻燃涂层FeP/APP/PEI。探究其对棉织物燃烧行为的影响。结果表明,纳米分散的FeP与APP间优异的协同催化成炭同样适用于棉织物。其催化棉织物脱水炭化,并在PEI作用下形成多孔的膨胀炭层。炭层的保护作用可以使FeP/APP/PEI-4BL处理棉的LOI值达到28.0%,且相较于未处理棉,其p HRR和THR分别显著降低94.8%和81.0%。最后,通过改变有机膦酸盐中金属离子的种类,合成了热稳定性差异,且分别为棒状、片层形貌的ZnP和ZrP。固定PEI为阳离子,同样方法应用于棉织物的阻燃中,探究形貌、热稳定性对金属有机膦酸盐与APP协同催化棉织物成炭效应的影响。研究结果表明,ZnP和ZrP均能在棉织物之前降解,催化棉织物脱水炭化,且纳米分散的ZrP与APP间具有更好的协同性,其层状结构更有利于形成紧凑、隔热隔氧效果好的炭化层。