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纤维素作为自然界中含量最为丰富的纺织原材料，集透气性、舒适性、生物可降解等优良特性为一体，广泛应用于生产生活中。但是由于其极限氧指数较低，极易引发火灾，给人们带来严重的安全隐患。亟需开发高效阻燃纤维素纺织品，以满足市场应用需求。
共混法是指将阻燃剂添加到纺丝原液中，通过干法或湿法纺丝制备阻燃纤维素纤维的方法。此法工艺简单、成本低廉，制备的纤维手感、力学性能、耐洗涤性能优异，是目前制备阻燃纤维素纤维最常用的方法。然而该方法对阻燃剂的要求较高。目前，国内外针对新型阻燃剂进行研究，以期实现纤维素纤维的高效、持久阻燃。
席夫碱是指含有亚胺或甲亚胺官能基团（R1-R2C=N-R3）的一类化合物。近年来，突破传统席夫碱作为中间配体应用于催化、半导体材料、生物等领域的局势，利用芳香族席夫碱高温下自交联的特性，燃烧过程中能形成稳定的交联炭层，将其单独作为阻燃剂共混到材料中成为研究的焦点。另一方面，以席夫碱为原料，通过pudvoik反应制备出磷氮、磷氮硅协同阻燃剂，因其环境友好，能在气相和凝固相阻燃中发挥膨胀效应，提高材料的阻燃性能，亦被看作是具有发展潜力的一类阻燃剂。
论文主要针对这两种阻燃剂的发展趋势，合成出两种不同类型的阻燃剂——新型氮硅系席夫碱（N-Si-SB）及磷氮硅协同阻燃剂（SB-DOPO）。并通过质谱（MS）、核磁共振氢谱（1H NMR）、傅里叶红外（FT-IR）、热失重分析（TGA）对其结构和热学性能进行了研究。利用N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）溶解棉纤维，分别与两种阻燃剂共混制得阻燃纤维素膜——氮硅系席夫碱阻燃纤维素膜及磷氮硅阻燃纤维素膜。并且利用FT-IR、元素分析（EA）、X射线衍射（XRD）、TGA、差式扫描量热仪（DSC）、极限氧指数仪（LOI）、扫描电子显微镜（SEM）、微型量热仪（MCC）、裂解气相质谱（Py-GC-MS）等对两种阻燃纤维素膜的结构、阻燃性能、热裂解产物进行了研究，并提出了相应的阻燃机理。论文的主要研究结果如下：
1. MS、1H NMR、FT-IR结果与理论分析一致，表明已成功合成两种阻燃剂，且高温下 N-Si-SB 能够形成自交联的网状结构，SB-DOPO则形成多孔蓬松状的物质，700℃下的残炭率分别为64%和42%。2. 在XRD曲线中，两种阻燃纤维素膜的2θ都分别位于12、20、22左右，表明其均属于典型的纤维素II晶型。对其分峰结果表明，两种阻燃纤维素膜都随着阻燃剂含量的增加，结晶度降低。
3. LOI及MCC结果表明，当N-Si-SB含量达25%时，氮硅系席夫碱阻燃纤维素膜的LOI由19%提高至29%，最大热释放速率（PHRR）由180w/g降至120 w/g；当SB-DOPO含量达25%时，磷氮硅阻燃纤维素膜的LOI由19%提高至27%，PHRR由180w/g降至153w/g；这进一步说明，两种阻燃剂均有利于纤维素阻燃性能的提高，但 N-Si-SB对其阻燃性能的影响更为明显。
4. FT-IR、SEM及Py-GC-MS结果表明，两种阻燃剂均在气相阻燃与凝固相阻燃中发挥作用，且均能抑制纤维素膜裂解过程中产生的左旋葡聚糖，进而减少可燃性裂解产物的数量。N-Si-SB高温下自交联的特性使得纤维素膜表面能形成结构致密的硅层，SB-DOPO 发挥膨胀效应，其含氮组分与磷元素协同，发生吹胀作用，同时与硅结合，在纤维素膜表面形成絮状的颗粒状碳层，从而有利于纤维素阻燃性能的提高。
共混法是指将阻燃剂添加到纺丝原液中，通过干法或湿法纺丝制备阻燃纤维素纤维的方法。此法工艺简单、成本低廉，制备的纤维手感、力学性能、耐洗涤性能优异，是目前制备阻燃纤维素纤维最常用的方法。然而该方法对阻燃剂的要求较高。目前，国内外针对新型阻燃剂进行研究，以期实现纤维素纤维的高效、持久阻燃。
席夫碱是指含有亚胺或甲亚胺官能基团（R1-R2C=N-R3）的一类化合物。近年来，突破传统席夫碱作为中间配体应用于催化、半导体材料、生物等领域的局势，利用芳香族席夫碱高温下自交联的特性，燃烧过程中能形成稳定的交联炭层，将其单独作为阻燃剂共混到材料中成为研究的焦点。另一方面，以席夫碱为原料，通过pudvoik反应制备出磷氮、磷氮硅协同阻燃剂，因其环境友好，能在气相和凝固相阻燃中发挥膨胀效应，提高材料的阻燃性能，亦被看作是具有发展潜力的一类阻燃剂。
论文主要针对这两种阻燃剂的发展趋势，合成出两种不同类型的阻燃剂——新型氮硅系席夫碱（N-Si-SB）及磷氮硅协同阻燃剂（SB-DOPO）。并通过质谱（MS）、核磁共振氢谱（1H NMR）、傅里叶红外（FT-IR）、热失重分析（TGA）对其结构和热学性能进行了研究。利用N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）溶解棉纤维，分别与两种阻燃剂共混制得阻燃纤维素膜——氮硅系席夫碱阻燃纤维素膜及磷氮硅阻燃纤维素膜。并且利用FT-IR、元素分析（EA）、X射线衍射（XRD）、TGA、差式扫描量热仪（DSC）、极限氧指数仪（LOI）、扫描电子显微镜（SEM）、微型量热仪（MCC）、裂解气相质谱（Py-GC-MS）等对两种阻燃纤维素膜的结构、阻燃性能、热裂解产物进行了研究，并提出了相应的阻燃机理。论文的主要研究结果如下：
1. MS、1H NMR、FT-IR结果与理论分析一致，表明已成功合成两种阻燃剂，且高温下 N-Si-SB 能够形成自交联的网状结构，SB-DOPO则形成多孔蓬松状的物质，700℃下的残炭率分别为64%和42%。2. 在XRD曲线中，两种阻燃纤维素膜的2θ都分别位于12、20、22左右，表明其均属于典型的纤维素II晶型。对其分峰结果表明，两种阻燃纤维素膜都随着阻燃剂含量的增加，结晶度降低。
3. LOI及MCC结果表明，当N-Si-SB含量达25%时，氮硅系席夫碱阻燃纤维素膜的LOI由19%提高至29%，最大热释放速率（PHRR）由180w/g降至120 w/g；当SB-DOPO含量达25%时，磷氮硅阻燃纤维素膜的LOI由19%提高至27%，PHRR由180w/g降至153w/g；这进一步说明，两种阻燃剂均有利于纤维素阻燃性能的提高，但 N-Si-SB对其阻燃性能的影响更为明显。
4. FT-IR、SEM及Py-GC-MS结果表明，两种阻燃剂均在气相阻燃与凝固相阻燃中发挥作用，且均能抑制纤维素膜裂解过程中产生的左旋葡聚糖，进而减少可燃性裂解产物的数量。N-Si-SB高温下自交联的特性使得纤维素膜表面能形成结构致密的硅层，SB-DOPO 发挥膨胀效应，其含氮组分与磷元素协同，发生吹胀作用，同时与硅结合，在纤维素膜表面形成絮状的颗粒状碳层，从而有利于纤维素阻燃性能的提高。