水性ポリウレタン（WPU）は、高い可燃性、発熱量の多さ、煙の発生量が多いなどの問題を抱えています。シアノ基またはリン置換チオフェン基を含む単一タイプの難燃剤は、凝集相と気相の両相での相乗的な難燃性能を発揮できず、難燃関連性能が弱められていました。本研究では、この問題に対処するために、2,2'-ジアリルビスフェノールと2,6-ジフルオロベンゾニトリルを主原料として、シアノ基とリン置換チオフェン基の相乗型高分子難燃剤（DAN）を設計・合成しました。フーリエ変換赤外分光法（FTIR）と核磁気共鳴分光法（NMR）により化学組成と構造を特徴付け、これを用いて難燃性水性ポリウレタン（DANWPU）を調製しました。極限酸素指数（LOI）、垂直燃焼（UL-94）、コーン型熱量測定法によりDANWPフィルムの難燃特性を研究し、熱重量分析法（TG）と示差走査熱量測定法（DSC）により熱安定性を評価しました。また、水接触角、表面エネルギー、吸水率および機械的性能試験装置を用いてフィルムの耐水性および機械的特性を分析しました。DANの質量分率が9 wt%のとき、純粋なWPUフィルムと比較して、フィルムの極限酸素指数（LOI）値は22.0%から30.6%に上昇し、残炭率は0.9%から9.6%に向上し、難燃等級はV-0に達しました。フィルムの熱放出速度（HRR）、総放出熱（THR）、総煙量（TSP）、および煙放出速度（SPR）はそれぞれ49.0%、47.0%、70.0%、83.0%減少しました。フィルムのCO放出速度（COP）は最大0.009 g·s^-1で、そのガラス転移温度（T_g）は37 ℃であり、純粋なWPUフィルムと比較して36 ℃向上しました。本研究結果は、シアノ基の凝集相とリン置換チオフェンの気相による二相協同難燃効果を示しています。本研究は、協同型難燃剤およびそれらの高分子材料への応用に対する参考資料を提供します。

水性ポリウレタン;シアノ基;リン置換チオフェン基;難燃性