木质素作为一种分子结构十分繁杂的酚类聚合物，广泛存在于植物细胞组织中，是地球上含量第二丰富的纤维聚合物。由于木质素结构非常复杂，这种无定形聚合物在工业中的用途比较有限。他们通常被视为生产废料而废弃。近年来，只有1％的木质素在工业生产过程中被充分利用。因此，找到木质素新的应用领域是一个艰巨的挑战。在过去的几十年里，无数科研人员在关于木质素高分子材料方面做了大量的研究。因而，本论文主要致力于研究木质素聚氨酯泡沫这种新型材料的性能。本文根据所选用的木质素的性质和结构特征，对木质素进行了三种不同方式的修饰，即木质素的羟甲基化、木质素的环氧化、木质素的酚化。通过以上三种不同的修饰，增加了木质素的活性官能团的数量，尤其是酚羟基的含量，同时也为后续制备聚氨酯材料打下了基础。改性后的木质素杂质明显减少，有利于后续反应。经过修饰后的木质素的酚羟基含量明显增加，尤其是经过酚化后木质素的酚羟基含量最高，可以达到9.41%，几乎是未修饰木质素中酚羟基含量的3倍多。此时得到木质素酚化的最佳条件：反应温度为95℃，反应时间为3h。酚羟基含量次之的是羟甲基化木质素，最后为环氧化木质素。在聚氨酯泡沫材料中添加改性木质素，不仅提高了泡沫材料的分解温度，在材料的力学性能方面更是有了明显的改善。酚羟基含量最高的酚化木质素与聚醚多元醇形成共混物时展现了优良的分散性，几乎完全溶解于聚醚多元醇中，此时得到了形成共混物的最佳反应条件：反应温度为80℃，反应时间为4h。将三种改性木质素添加到聚醚多元醇的反应过程中，根据所得到泡沫材料的力学性能以及分解温度，可以得到改性木质素的最佳掺杂量：酚化木质素1%，环氧化木质素3%。由于羟甲基化木质素在聚醚多元醇中的分散性并不理想，得到的聚氨酯材料的性能没有太多改善，因而本文没有进行详细的研究。为了得到热学性能更加优异的聚氨酯材料，本文选用一种无机阻燃剂——硼酸锌添加到聚氨酯材料中。经过测试证明，添加了硼酸锌的聚氨酯材料分解温度明显提高了，而且硼酸锌的掺杂并不影响聚氨酯泡沫自身的泡孔结构。综合以上两种添加剂，我们将木质素和硼酸锌同时加入到聚氨酯泡沫中，得到了一种热学性能更加优异，而且抗压性能也十分优良的新型聚氨酯材料。