本发明涉及了一种碳纳米管与磷系阻燃剂复配改善聚氨酯及其制备方法。将酸化后的碳纳米管接入水性聚氨酯中,使用含磷三元醇三羟甲基氧化磷为扩链剂,进行反应合成出复配阻燃水性聚氨酯。酸化后的碳纳米管上具有一定数量的羟基和羧基,羧基可以参与聚氨酯的合成,提高了聚氨酯改性材料的交联密度,从而有效抑制了聚氨酯主链的分解。燃烧过程中,磷具有催化成炭的作用,形成的炭层覆盖在聚合物的表面,起到隔热隔气的作用,加入碳纳米管后,其残炭表面能够观察到由碳纳米管交织形成的网络结构,这些网络结构可以提高残炭层的力学强度,避免裂纹,使残炭表面连续,具有更好的致密性,更有效地阻隔热量和可燃物的传递。