1.1　实验原理

高保水聚合物是一种侧链或侧基含有大量羟基、羧基和氨基等亲水基团，并有轻微交联度的水溶胀性高分子聚合物，可通过自由基共聚合的方式获得。其共聚物中的强亲水性基团使其形成了复杂的结构，这种结构赋予了材料高吸水性和保水性。利用高保水聚合物吸收大量的液体氮磷复合体系后，可制得防火凝胶。当将其喷洒在可燃物上时，凝胶能够在可燃物表面迅速形成一层液膜，起到绝热和隔氧的作用。其喷洒时呈胶体状，具有一定黏性，对垂直发生的火灾能起到一定的控制作用［1，2］。

含磷化合物阻燃剂是一类环保高效棉用阻燃剂。例如，四羟甲基氯化磷（THPC）和N羟甲基二甲基膦酰丙酰胺（MDPA），该型阻燃剂均含有可接枝基团，可通过共价键与纤维素分子结合，赋予材料耐久性和阻燃性［3］。本文以常见的甘油、尿素和磷酸为原料，制备出一种新型棉织物阻燃剂三磷酸甘油酯三铵盐（APHP），其结构如图1所示。

图1　APHP合成步骤示意图

在燃烧初期，磷酸因受热形成脱水剂，与甘油作用反应生成酯，酯脱水而交联成炭。同时，阻燃剂（APHP）受热分解会释放氨气等不燃气体，促成炭层膨胀，从而在聚合物表面形成厚厚的炭层，增加了聚合物与炭层表面的梯度温度，使聚合物表面的温度低于着火点。炭层也有阻隔聚合物与外界氧气接触的作用，由此对聚合物起到很好的阻燃作用［4，5］。