在所有纺织纤维中,棉织物是最常见的一种,其应用非常广泛。但是棉织物本身易燃(棉花在150℃下就会发生自燃),每年都有大量由棉织物燃烧所造成的火灾事故发生,给人们造成了巨大的生命威胁和财产损失,因此开发具有优异阻燃效果的棉织物成为人们的迫切需要。Pyrovatex CP~@和Proban~@是两种最常见的商用型棉织物阻燃剂,但是由于含有卤素或易释放甲醛等问题,其应用受到限制。因此,开发新型棉织物用环保、安全阻燃剂显得尤为重要。针对现有棉织物用阻燃剂存在的问题,本文从以下几个方面展开研究:第一,以磷酸、甘油、尿素和硫酸铝为原料合成磷-氮-铝协效膨胀型阻燃剂(PAN),通过超声处理、高温固化的方法将阻燃剂整理到棉织物上,并对阻燃整理前后的棉织物进行结构表征及阻燃性、耐洗性等性能测试。首先,扫描电子显微镜和白度测试表明棉织物阻燃整理前后具有相似的形态结构和相近的白度。其次,红外光谱和X-射线光电子能谱结果分析表明PAN以P-O-C共价键形式成功接枝到了棉织物上。再次,热重分析和垂直燃烧测试结果表明,经PAN处理过的棉织物具有良好的热稳定性和优良的阻燃效果。测试结果表明PAN可以用作棉织物用半耐久阻燃整理剂。第二,以生物基植酸、糖、尿素与硼酸等环保可再生原料,制备高效耐久阻燃剂,通过考察不同种类的单糖,二糖及多元糖,发现棉子糖制备的阻燃剂具有最佳的阻燃效果。最终以植酸、硼酸、棉子糖和尿素为原料合成了磷-氮-硼三元协效膨胀型阻燃剂(PBNS),并对阻燃整理前后的棉织物进行结构表征及阻燃性、耐洗性等性能测试。经250 g/L PBNS整理棉织物洗涤30次后增重率16.34%,垂直燃烧测试中的损毁长度为54.0 mm,极限氧指数值达到37.1%。首先,通过红外光谱测试可以得知PBNS阻燃剂通过P-O-C和B-O-C键接枝在了棉织物上,X-射线光电子能谱结果分析表明整理在棉织物上的磷、氮、硼三种元素具有良好的耐洗性。其次,垂直燃烧和扫描电子显微镜测试结果表明阻燃棉织物在燃烧后保留了完整的表面形态。最后,热重分析结果表明与未阻燃棉织物相比,阻燃棉织物的初始分解温度提前了73.7℃,最终残炭量增加了23.84%,体现了阻燃棉织物优异的热稳定性。该论文将铝、硼元素引入到膨胀型阻燃剂中,开发了两类新型棉织物用阻燃剂,阻燃剂及阻燃整理过程不涉及卤素、甲醛的产生,为环境友好型高效耐久阻燃剂。