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超支化分子具备多分枝，多羟基，反应活性高，聚合物粘度低、流动性好等特殊优点；同时，它的合成相对简单，步骤较少，合成条件较为宽松。在近几十年的发展中，它受到人们的关注，理论及应用等方面都有了很大的进步。鉴于超支化聚合物的诸多特殊优点，对超支化聚合物进行改性，赋予其更多特殊的功能，同时拓展其应用范围，成为目前科研工作者活跃的领域之一。水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为聚氨酯乳液的分散介质，具有不污染环境、气味小、节能等优点。随着人们环保意识的增强，水性聚氨酯的研发和应用受到越来越多的重视。聚氨酯为易燃材料，易发生火灾，在某些领域（如建筑、装饰、织物等）的使用，要求必须对其进行阻燃处理。卤系阻燃剂是目前使用最为广泛、使用量做大的阻燃剂之一，可它阻燃时会放出毒气，不符合环保要求。在全球都提倡环保、安全的大趋势下，N-P膨胀型阻燃剂作为无卤阻燃剂的重要品种，引起了人们的关注。本论文在目前端羟基超支化聚合物研究成果的基础上，将超支化大分子的端羟基进行改性，制备出一种新型的磷酸酯类超支化聚合物；并把它作为一种N-P膨胀型阻燃剂应用于水性聚氨酯中，考察它对材料相关物理性能和阻燃效果的影响。具体内容如下：在制备实验中，以丙烯酸甲酯和二乙醇胺为原料，先合成AB2型单体，再用三羟甲基丙烷为核，合成一代的端羟基超支化聚合物（HAPE1）；然后选择合适的磷酸化剂与HAPE1的端羟基发生酯化反应，从而合成超支化N-P膨胀型阻燃剂（HAPE1-P）。采用电位滴定仪测定反应的转化率，并以此为标准，采用单因素实验法和正交实验法对该实验中磷酸化剂、反应时间、反应温度、催化剂用量等做优化，根据实验结果确定实验的最优工艺为：选用n（P2O5）:n（H3PO4）为2:1复配成磷酸化剂，反应时间为4h，反应温度为80℃，催化剂用量为1.1%。利用傅里叶红外、元素分析、核磁、TG等方法对HAPE1-P的结构和性能进行了表征。在HPAE1-P的IR谱图中，羟基吸收峰的减弱和P-O-C的特征吸收峰的出现证明了磷酸酯化反应顺利的进行了；元素分析结果从化学含量的角度也证明了这一结果；31P-NMR谱图更进一步证明了该酯化反应主要生成磷酸单酯。TG分析知，HPAE1-P的热稳定性良好，适用于很多聚合物的阻燃。在应用实验部分，将制备的HPAE1-P作为一种新型膨胀性阻燃剂，采用物理混合的复配方式应用到目前上海材料研究所生产的具有代表性的两种水性聚氨酯MWU-TG-902和MWU-T-502B中。利用离心机、拉力仪、SEM、氧指数测试仪、烟密度测试仪和水平-垂直燃烧仪等仪器研究了阻燃剂对这两种材料的稳定性能、力学性能、耐溶剂性能、炭层微观结构和阻燃性能的影响，并尝试性的探讨了相关原因。结果表明该阻燃剂的添加量小于20%时，MWU-TG-902和MWU-T-502B乳液的稳定性良好；该阻燃剂会使材料的力学性能略有降低，对材料的耐溶剂性影响不大；它有利于聚氨酯燃烧时炭层的形成，可以明显提高材料的氧指数、抑烟性和垂直燃烧的阻燃等级。就MWU-TG-902而言，HPAE1-P加入量为18%时，试样的氧指数上升到25.9%，升幅41.5%；其加入量为6%时，材料的最大烟密度为39%，减幅25.0%；其添加量为9%时，垂直燃烧可达UL-94V-2级。就MWU-T-502B而言，HPAE1-P加入量为18%时，试样的氧指数上升到27.3%，升幅56.0%；其添加量为12%时，材料的最大烟密度为29%，减幅54.0%；其添加量为15%时，垂直燃烧可达UL-94V-1级。