生物质资源在自然界中广泛存在,而对于生物资源的进一步综合利用和开发缺乏系统地研究,聚氨酯是重要的六大合成材料之一,且未来中国市场是聚氨酯需求增加的最大引擎。本文通过生物质材料活化、溶解以及生物基聚氨酯的合成与性能表征,为生物基聚氨酯的应用提供参考。首先,对生物质原材料进行物理、化学和生物方法活化处理,活化处理后表面积有所增加,化学结构并未改变,溶解时间变短。其中球磨使得生物质材料平均粒径大幅减小,粒径可接近微纳米级别,溶解固含量可提升近一倍。然后采用离子液体和LiCl/DMSO溶液进行溶解,离子液体溶解木质素最高固含量可达到32wt%,LiCl/DMSO溶液溶解球磨木质素固含量可达38wt%,并探究了温度、时间和粒径对生物质材料溶解的影响。且通过黏度的研究,发现LiCl/DMSO体系溶解黏度小,受温度因素影响显著,离子液体体系溶解黏度较大,受粒径因素影响显著。最后,将生物质作为填料和多元醇替代物分别合成了聚氨酯弹性体和聚氨酯硬泡。合成的微晶纤维素改性聚氨酯弹性体具较好的热稳定性,弹性体的断裂伸长率和拉伸强度在微晶纤维素添加量为15wt%时达到最大;合成的木质素基聚氨酯硬泡具规整致密的闭孔结构,良好的密度,压缩性能,尺寸稳定性和导热性,此外加入裂解木质素提升了泡沫的热稳定性,当加入替代50wt%木质素多元醇时,泡沫的极限氧指数从21.6增加至23.2,说明泡沫从易燃等级变为可燃等级,阻燃性能大幅提升。