En este estudio, se preparó un tipo de retardante de llama compuesto inorgánico (Sep@Fe2O3) mediante la combinación de métodos de deposición en solución y calcinación utilizando material de microfibra de sepiolita como soporte. Este retardante de llama compuesto inorgánico se combinó con poliuretano de base acuosa (WPU) mediante el método de capa a capa para preparar compuestos de WPU. Para caracterizar la morfología microscópica y la estructura cristalina de los compuestos de WPU se utilizaron el SEM y el EDS, el TEM y el XRD. Las pruebas de análisis termogravimétrico confirmaron la buena estabilidad térmica de los composites WPU/Sep@Fe2O3; a la temperatura de 600°C, el porcentaje de carbono residual de los composites WPU/Sep, WPU/Fe2O3 y WPU/Sep@Fe2O3 es del 7,3%, 12,2% y 13,4%, respectivamente, más alto que el del WPU (1,4%). Las pruebas de combustión vertical demostraron que el algodón recubierto de WPU/Sep@Fe2O3 tiene mejores propiedades ignífugas que el algodón no recubierto. La prueba del microcalorímetro demostró que la PHRR de los compuestos WPU/Sep@Fe2O3 disminuyó en un 61 omparado con la del WPU. Además, tras la combinación con Sep@Fe2O3, la resistencia a la rotura del WPU aumentó en un 35%.