功能性聚氨酯将特定分子结构或元素引入到聚氨酯分子结构中,使聚氨酯获得除力学性能以外的优异特性。磷元素具有亲水性、阻燃性等优点,可作为功能单体引入到水性聚氨酯中,制备阻燃功能性水性聚氨酯。有助于拓宽水性聚氨酯的应用领域,充分利用水性聚氨酯的优异特性。本文合成了含磷二元醇与含磷三元醇并对其进行了表征。用含磷二元醇做为亲水扩链剂,含磷三元醇作为后扩链剂制备了两种阻燃性能优异的水性聚氨酯。添加少量MCA和磷酸酯与含磷三元醇复配阻燃,进一步提高了阻燃效果。用含磷二元醇做后扩链剂制备了阻燃性能良好的聚氨酯水溶液。首先,利用甲基磷酸二甲酯(DMMP)和磷酸三甲酯(TMP)分别与1,4-丁二醇(BDO)反应合成了两种含磷阻燃多元醇,确定了最佳合成工艺,并对产物进行红外表征。其次,分别利用含磷二元醇和含磷三元醇作为亲水扩链剂和后扩链剂,制备了各方面性能良好的阻燃功能性水性聚氨酯。加入13%含磷二元醇作为亲水扩链剂时,氧指数(LOI)从18%提升至25%,阻燃等级达到了 UL-94 VTM-0级。添加5%磷三元醇作为后扩链剂时,LOI从18%提升至23.5%,阻燃等级达到了 UL-94 VTM-1级别。含磷三元醇添加量仅为5%,同其他添加型阻燃剂协效阻燃效果更佳。仅添加5%MCA,LOI即可达到26%,阻燃等级为UL-94VTM-0;仅添加5%磷酸酯,LOI即可达到28%,阻燃等级为UL-94VTM-0。最后,用含磷二元醇做为后扩链剂使用合成含磷水性聚氨酯水溶液,提高含磷二元醇的比例,水性聚氨酯从不透明乳液变成半透明分散液,最后变成透明的水溶液,添加10%的含磷二元醇,含磷聚氨酯水溶液澄清透明,LOI为23%,阻燃等级为UL-94VTM-1,阻燃性能得到有效提升。