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聚氨酯泡沫因其卓越的性能广泛应用于国民经济的众多领域,且应用领域不断拓展。然而,传统的石油基聚氨酯泡沫材料难以降解,废弃物回收困难,对环境造成严重的污染。随着全球对资源与环境问题的日益重视,绿色环保型聚氨酯泡沫逐渐成为各国研究和开发的热点。腰果酚是一种具有独特侧链烷烃(-C15H2531)的天然酚类化合物,用途十分广泛且环保性能突出。腰果酚的高效开发利用对促进林业产业链的健康发展、缓解资源与环境压力具有非常重要的意义。本研究根据腰果酚的分子结构特性设计合成了一系列具有自催化活性的腰果酚羟基衍生物。该系列化合物不仅能够自发催化聚氨酯发泡过程,而且还能控制发泡过程中发泡反应（水-异氰酸酯）和胶凝反应（多元醇-异氰酸酯）的平衡。利用所制备的腰果酚羟基衍生物与多苯基多亚甲基多异氰酸酯（PAPI）在无催化剂下交联聚合创制了高强度的生物质基聚氨酯泡沫材料。重点研究了腰果酚胺基多元醇、腰果酚含羟基苯并噁嗪及其聚氨酯泡沫的制备方法、自催化交联反应特性与机理、泡沫材料的结构与性能特征。（1）腰果酚胺基多元醇的合成及其自催化反应特性研究以腰果酚为原料,通过环氧化、开环和硅氢加成等反应,创制了4种不同黏度和分子结构且具有自催化交联反应特性的生物质基多元醇（CAP-1、CAP-2、SCAP-1和SCAP-2）,所制备的4种胺基多元醇具有较高的反应活性,且满足工业聚醚多元醇的要求,可用于制备聚氨酯泡沫（PUFs）。采用非等温动态差示扫描量热（DSC）法研究了4种胺基多元醇与PAPI的交联反应活性及动力学特征。利用Málek方法对交联反应过程进行了分析和推算,获得4种反应体系的表观活化能、动力学参数及动力学方程。结果表明,4种胺基多元醇与PAPI交联反应具有自催化特性且交联反应过程符合Seatak-Berggren双参数自催化模型（SB模型）。（2）自催化型腰果酚基聚氨酯泡沫的制备及性能研究采用一步法,以水为发泡剂,由所合成的4种腰果酚胺基多元醇（CAP-1、CAP-2、SCAP-1和SCAP-2）与PAPI在无催化剂下制备了4种自催化型腰果酚基聚氨酯泡沫（CAP-1/PUF、CAP-2/PUF、SCAP-1/PUF和SCAP-2/PUF）。通过研究泡沫体的热力学性能发现,4种聚氨酯泡沫的压缩强度由大到小排序为CAP-1/PUF>CAP-2/PUF>SCAP-1/PUF>SCAP-2/PUF,玻璃化转变温度（Tg）分别为160.30℃、110.13℃、145.77℃和110.03℃。扫描电镜分析表明,4种泡沫的泡孔呈多边形闭孔结构,泡孔均一。热重-红外光谱联用分析（TGA-FTIR）与热重-红外光谱联用分析（TGA-MS）研究表明,泡沫在受热时氨基甲酸酯先断裂生成大分子多元醇和异氰酸酯组分,然后再进一步裂解形成H2O、CO2、CO、羧酸、胺、小分子饱和烃、不饱和烯烃、苯及其衍生物等化合物。（3）腰果酚含羟基苯并噁嗪的合成及其热聚合反应特性研究利用腰果酚、甲醛及氨基醇合成了3种腰果酚含羟基苯并噁嗪（CBozH-1、CBozH-2和CBozH-3）,并利用FTIR及NMR表征了其化学结构。采用DSC法研究了3种含羟基苯并噁嗪单体的热聚合反应过程,发现CBozH-1、CBozH-2和CBozH-3的热聚合反应遵循一级反应动力学,反应级数分别为0.9072、0.9094和0.9093,表观活化能分别为81.75k J/mol、85.47 k J/mol和87.42 k J/mol。3种单体热聚合可分别形成类似于“蜈蚣型”聚苯并噁嗪树脂（PCBozH-1、PCBozH-2及PCBozH-3）,聚合产物具有两个玻璃化转变温度,热稳定性高。采用TG-FTIR-MS联用技术研究了3种聚苯并噁嗪树脂的热降解过程,发现其热降解时Mannich桥上的C-N和C-C键在高温下先断裂生成苯并噁嗪低聚物、苯并噁嗪单体、腰果酚甲醛低聚物及腰果酚衍生物等化合物;然后这些降解物受热再分解为小分子饱和烃类、烯烃类化合物、CO、CO2、H2O、醇、腈类、胺类及芳香烃化合物等。（4）阻燃型腰果酚苯并噁嗪/聚氨酯泡沫的制备及性能研究以3种CBozH为原料,以三羟甲基氧磷（THPO）为阻燃剂及扩链剂、水为发泡剂,采用一步法制备了无卤阻燃型腰果酚苯并噁嗪/聚氨酯泡沫（CBozH/PUFs）。极限氧指数（LOI）分析结果表明,当THPO用量为15%时,CBozH-1/PUF、CBozH-2/PUF及CBozH-3/PUF的极限氧指数分别为28.1%、29.0%和27.5%。此外,THPO的加入可以显著降低泡沫燃烧过程的热释放速率（HRR）、热释放（THR）、产烟速率（SPR）和烟释放（TSR）。结合燃烧残炭分析可知,THPO通过气相和凝聚相结合阻燃来提高泡沫的阻燃性。TGA-FTIR和热裂解气质联用（Py-GC/MS）研究结果显示,THPO能在较低温度下提前分解产生磷酸、偏磷酸等非燃烧性化合物并促进成炭,有效延缓了泡沫材料的热降解过程,显著提高泡沫材料的热稳定性。