本文以麦草碱木质素为原料,经过精制和环氧氯丙烷改性后得到精制碱木质素和改性碱木质素,采用一次发泡法分别合成了两种碱木质素基硬质聚氨酯泡沫(RPUF)。通过单因素和正交实验,探讨了聚醚多元醇的选择、异氰酸酯指数、催化剂体系以及匀泡剂用量对反应过程的影响,优化了RPUF的合成工艺。反应物物料的优化配比为:40份聚乙二醇、48份PAPI,0.5份硅油、3份正戊烷和0.03份三乙烯二胺,异氰酸酯指数为1.15。在试验中,碱木质素按不同比例(5%～40%)代替聚醚多元醇与多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)合成了RPUF,并系统分析了木质素的添加对合成的RPUF力学性能、表观密度、热学性能、耐老化性的影响。结果表明:合成木质素基RPUF的最佳木质素添加量范围为lO%～20%,实际应用时可选15%,此时泡沫产品的各项参数均符合工业生产要求且性能最佳。以愈创木酚、香兰素作为模型物,采用傅立叶变换红外对碱木质素与异氰酸酯反应活性进行定性分析,并结合对RPUF的其他性能分析表明,两种模型物均能够与PAPI发生甲酯化反应,生成氨基甲酸酯,但反应并不完全。对精制木质素及改性木质素合成的RPUF各项性能分析表明改性木质素合成的RPUF在力学性能、导热性能方面皆高于添加同等比例的精制木质素所合成的RPUF,是理想的隔热保温材料:RPUF的耐高温性能均十分优异,其中改性木质素RPUF的热性能优于精制木质素RPUF;老化性能测试结果表明,木质素的添加对RPUF的耐自然老化性能在短时间内(三个月)无显著影响,对紫外老化性能影响显著,木质素对RPUF的耐热碱性影响较大,改性后的木质素RPUF耐碱性有所提高。