本论文首先设计并合成了磷-硼杂化本征型阻燃水性聚氨酯（FRWPU）分散体,然后以FRWPU分散体为成膜物质和基体树脂,制备了阻燃纸张施胶剂和阻燃控温瓦楞纸箱填充剂。通过红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）、热重分析（TGA）及接触角测定对FRWPU的化学组成、微观形貌、热稳定性和疏水性能进行了表征测试;以FTIR、XPS、SEM对FPU纸基复合材料的组成和形貌进行了表征,采用TGA、差示扫描量热仪（DSC）、红外热成像仪（FLIR）、垂直燃烧测试及SEM对FPU纸基复合材料的热稳定性能、储热性能、控温性能、阻燃性能和阻燃机理进行了研究。研究主要内容如下:（1）以甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚乙二醇（PEG）为单体,二羟甲基丙酸（DMPA）和磷-硼杂化阻燃预聚物（PBHP）为扩链剂,通过逐步加聚制备含磷、硼元素的嵌段阻燃聚氨酯（FRPU）,FRPU在水介质中与有机胺中和成盐制备水性聚氨酯（FRWPU）分散体,研究了反应温度、反应时间、配料量之比（R）及DMPA用量对FRWPU分散体外观和贮存稳定性的影响,以此确定最佳配方。结果表明:预聚阶段温度70℃、中和乳化阶段温度25～40℃;反应时间300 min;预聚体中R值为1.4～1.6;DMPA用量为5%～8%时,FRWPU分散体储存稳定性大于6个月。随着PBHP加入量的提高,FRWPU成膜材料疏水性增强,FRWPU40的接触角为85.4°,较FRWPU0增加了35.3%;同时,成膜材料的热分解速率下降、残留质量增大,800℃的残留量从0%上升到7.80%。（2）以FRWPU分散体为成膜物质,聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）、三聚氰胺（MEL）为填料,采取配方设计与优化复配制备阻燃纸张施胶剂,并采用涂布法对纸张表面进行施胶,得到磷-硼杂化聚氨酯阻燃纸张复合材料（FPU/IFR）。结果表明,随着PBHP加入量的提高,FPU/IFR纸张复合材料的最大热分解速率下降,残留质量提高,平均炭化长度减小,热稳定性和阻燃性能提高。当PBHP含量为50%时,残炭量为27.84%,较FPU0/IFR提高了30.6%;平均炭化长度为5.9 cm,较FPU0/IFR降低了30%,燃烧后表面生成更加致密的炭层。（3）以FRWPU分散体为基体树脂,与相变微胶囊、中空玻璃微珠和膨胀阻燃体系复配制备阻燃控温瓦楞纸箱填充剂,得到磷-硼杂化聚氨酯阻燃控温瓦楞纸板复合材料（FPU/IFR/MCPCM）。结果表明,FPU/IFR/MCPCM复合材料具有阻燃性和控温性能。瓦楞纸板复合材料垂直燃烧的平均炭化长度小于115 mm,无续燃、灼燃现象,阻燃性能达到GB/T 14656-2009国标要求;未填充瓦楞纸板升温速率为19.5℃/min,而添加了0%、10%、20%、30%和40%n-Tridecane/PS相变微胶囊的FPU/IFR/MCPCM瓦楞纸板复合材料升温速率分别为14.8、14.9、10.5、10.3、4.9℃/min。