近年来,随着人们对消防安全要求的提高,植物纤维抄造的纸基材料的易燃特性极大地限制其范围。传统的高效阻燃剂-卤素阻燃剂被发现在阻燃过程中会释放致癌物质,目前已渐渐退出历史舞台。于是寻找新的环保的高效阻燃剂代替卤素阻燃剂成了造纸业的重要方向。本文以橡胶行业常用的环保型阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)作为原料初步探讨了其用作纸张阻燃剂的可行性,然后对MCA的合成工艺进行了优化,接着针对MCA应用于纸张时阻燃能力不足的问题选用了十一种无机助剂对MCA进行改性并讨论了改性后的MCA阻燃纸张的效果,选出阻燃纸张效果最好的改性MCA存在的缺点进行分子层面的设计合成出性能优异的协同阻燃体系,最后探讨了核壳结构协同阻燃体系用于纸张的阻燃效果。主要研究结果如下:MCA添加量的增加会给纸张带来更好的阻燃性能,但是同时会牺牲纸张一定的物理性能。添加(相对绝干纸浆重)35%MCA+0.2%CPAM的纸张已经从易燃级别提升到可燃级别,而添加200%MCA+0.5%CPAM的纸样,其极限氧指数可达27.2,已属于难燃级别。CPAM可有效地通过电荷作用帮助MCA吸附植物纤维表面。MCA阻燃植物纤维的机理为:MCA受热升华和分解产生的大量水蒸汽、CO2和NH3等挥发性气体不但稀释了氧气浓度,而且带走大量的热。通过分析影响MCA转化率的因素实验结果,认为MCA在此条件下具有最优转化率:碱金属盐2%、搅拌速率200 r/min、反应温度100℃、pH为9.4、水料比为6和反应时间12 h,接下来以此为条件合成MCA,其转化率达到了98.78%的水平。使用多种无机助剂对MCA进行改性,并对改性后的MCA进行了一系列表征并探究了其用作纸张阻燃剂的效果,实验结果表明:在合成反应中加入无机助剂不会影响MCA的转换率和阻燃效果。在十一种阻燃助剂中,聚磷酸铵效果最佳,其次是硼酸锌和三氧化二锑。核壳结构的SFRS具备氮-磷协同效应,而且可以良好的控制气源(MCA)和酸源(APP)参与反应的阶段和时机:外壳的MCA作为气源先参与阻燃并发挥主要作用,接着APP分解产生的正磷酸使植物纤维表面炭化,迅速遏制住植物纤维的热裂解发展。