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棉织物被广泛地应用到世界各地、各种行业中。但是,易燃性是棉织物的最大缺点。每年由于织物燃烧而引起的火灾占火灾总量的一大部分,对人们的生命财产造成严重的危害。当前,大多数的阻燃剂是含卤素、氮或有机磷的化合物,例如：Proban和Pyrovatex CP,但他们在制造加工和使用过程中有甲醛的释放,并且含卤素的阻燃剂在焚烧的过程中可能有高度致癌的二嗯英生成,其应用和发展受到限制。磷-氮型阻燃剂,是一种无卤、无甲醛的环境友好型阻燃剂,其在受热时膨胀,在阻燃材料表面形成一层致密的炭层,从而使阻燃材料免受热和火的侵蚀,隔绝空气,达到阻燃的效果。本文以季戊四醇和三氯氧磷反应生成螺环磷酰氯(SPDPC),以SPDPC为中间体,与四氢吡咯反应,合成了磷-氮型阻燃剂螺环磷酰四氢吡咯酯(TPSP)。SPDPC与四氢吡咯摩尔比约为1：4,丙酮为溶剂,回流5-6h,然后抽滤、洗涤、干燥,得到白色粉末状的螺环磷酰四氢吡咯酯,用红外、磷核磁、氢核磁、元素分析等一系列手段表征了TPSP的结构。用合成的螺环磷酰四氢吡咯酯(TPSP)与水性聚丙烯酸酯胶黏剂复合制成阻燃涂层胶,对棉布进行阻燃整理。通过正交试验得到了较优的阻燃整理条件：阻燃剂与粘合剂聚丙烯酸酯的质量比(阻/胶)为1.5：1,棉布与阻燃胶的质量比(布／阻+胶)为60：40,焙烘温度为140℃,焙烘时间为1.5min。此时,棉布的LOI值由未阻燃的18.2%升高到28.9%,阻燃等级达到B1级,断裂强力由未阻燃的364N(经向)和320N(纬向)升高到917N(经向)和472N(纬向)。说明TPSP阻燃胶不但提高了棉布的阻燃性,而且提高了棉布的断裂强力。对优化条件下整理的棉布进行热重分析,结果表明,阻燃剂TPSP有效地提高了棉布的成炭性能。对热分解过程产生的气体进行实时红外分析,结果发现,阻燃整理后棉布一直有挥发物产生,CO2产生的量都随温度的升高而增多。锥形量热测试发现,TPSP阻燃后棉布的热释放速率(HRR)值降低了,表明其阻燃性提高了为了进一步提高TPSP的阻燃能力,降低阻燃棉布的热释放和烟释放,减少成本,本论文在最优条件下,将TPSP与聚磷酸铵按不同的比例进行复配阻燃棉织物,并且对其进行燃烧性能和力学性能的测试。结果表明,APP的加入比单独TPSP的阻燃效果好。综合测试结果,TPSP与APP的最佳复配条件是1：2。对优化条件下整理的棉布进行热重分析,结果表明,加入APP之后样品的初始分解温度降低了,在600℃时的残余量有所增加,从38.9%增加到42.6%,说明APP的加入促进了TPSP的分解,成炭量增加。对热分解过程产生的气体进行实时红外分析,结果发现,加入APP后挥发物产生在较低的温度,CO2增加的快了。锥形量热测试发现,加入APP之后,热释放速率和CO释放量降低了。也证明了整理后的棉织物的阻燃性提高。为了进一步减少阻燃棉织物的烟释放量,在阻燃涂层胶中加入一种金属氧化物做抑烟剂,对其不同添加量进行复配整理的阻燃棉织物进行了LOI、TGA、垂直燃烧等测试。从锥形量热测试可以看出,添加金属氧化物之后,产烟的总量降低了,比TPSP/APP阻燃棉布的总产烟量降低了30.96%,说明金属氧化物有抑烟的作用。