随着人们环保意识的提高，纸基材料在绿色包装材料中占据越来越重要的地位，广泛应用于包装、建筑和日用品等诸多行业。近年来随着消防形势的日益严峻，频繁的火灾造成大量的人员伤亡和财产损失。许多火灾的发生和蔓延都与材料的燃烧性能有关。合理地对材料进行阻燃处理是减少火灾的关键措施之一，阻燃材料和阻燃技术正成为全球研究的热点。本论文针对纸制品材料的特点，研究开发了适合于纸基材料使用的新型磷氦系阻燃剂。本文第一部分首先对合成工艺路线进行了筛选，然后利用正交实验设计，并以燃烧法和扫描电镜分析来评价阻燃效果，研究了磷氮系阻燃剂(PNFR)的最佳合成工艺条件，其中，重点探讨了PNFR的合成温度、成炭剂的类型和用量对阻燃效果的影响。在第二部分中通过用红外光谱、元素分析和差示扫描量热等现代分析手段相结合的方法，重点探讨了磷、碳、氮元素含量及三者之间的比例对阻燃剂阻燃效果的影响，并分析了阻燃剂的阻燃机理。最后，本文采用涂布加工方式，对自行合成的阻燃剂在纸质材料上的应用性能进行了探讨。研究结果如下：1．通过对比分析，得到自行合成的磷氮系膨胀型阻燃剂(PNFR)优化反应条件。2．扫描电镜(SEM)分析表明，PNFR的合成温度对纸张阻燃过程炭层的形成有重要影响，在高温时，形成的具有致密光滑的类石墨状的炭层可最大限度的保护纤维。3．从PNFR红外谱图来看，合成反应所得到的PNFR为混合膨胀型阻燃剂。4．从PNFR的元素分析来看，元素比对成炭结构有重要影响。5．用PNFR对纸张表面进行涂布阻燃处理后，牛皮卡纸纤维的初始裂解温度由355℃降至289℃；降低了66℃。6．自行合成的PNFR阻燃效果显著。纸张表面涂布添加量仅为8.3％时即可达到国标要求的残炭长度为110mm标准，而阻燃处理后的纸张吸潮率低于7％，强度增加大于10％，白度损失小于10％，对纸张的物理性能影响较小。与市售的氨基磺酸胍和甲基磷酸二甲酯相比，自行合成的PNFR有着明显的成本和性能优势，具有良好的商业应用前景。