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脲醛（UF）树脂是全球产量最大的热固性树脂,具有重要的商业应用价值。但脲醛树脂存在储存期短、初粘性差、耐水性不足、甲醛释放量高和过度依赖粮食资源填料的缺点,严重地限制了脲醛树脂在实际生产中的应用。另一方面,木质素由疏水性苯丙烷结构单元在植物体内通过自由基耦合而成,具有类酚醛树脂结构特点。因此,在木材加工领域已有大量木质素改性木材胶黏剂的应用研究。然而,木质素在脲醛树脂中的反应活性尚待提高,且其反应行为尚不清楚。因此,本文通过模型化合物研究了木质素在脲醛树脂合成过程中的反应行为及其影响因素;利用两亲性的木质素磺酸钠改性脲醛树脂,提高了脲醛树脂的储存稳定性,并通过分析树脂微观形貌、结晶行为和分子结构变化,解释了木质素磺酸钠在脲醛树脂中的作用机理;制备木质素基多元酸衍生物替代脲醛树脂传统的无机路易斯酸固化剂,提高树脂的耐水性,并研究了木质素基多元酸对脲醛树脂固化行为、结晶行为和热稳定性的影响;利用碱木质素的多羟基结构特点,合成了木质素基RAFT链转移试剂,并用于甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸香草醛的可控聚合,从而制备了一系列木质素基多元醛,提高脲醛树脂的初粘性;利用玉米芯水解残渣含有大量长径比较小的纤维素和酸不溶木质素的特点,经化学修饰后,替代脲醛树脂粮食资源填料。主要研究内容与结论如下:（1）以4-乙基苯酚（LMH）、3-甲氧基-4-羟基苯基丙烷（LMG）以及LMH和LMG的甲醚化衍生物为木质素模型化合物,通过HPLC、LC-MS、FTIR、1H和13C NMR等分析手段,验证了木质素在脲醛树脂羟甲基化、缩聚和固化过程中的反应行为和影响因素。结果表明,LMG羟甲基化反应240 min后仅达到79.6%平衡转化率,而45 min内LMH的二羟甲基取代产物（2HLMH）的产率即可达到99%以上,说明甲氧基空间位阻效应对木质素的反应活性具有明显影响。G型木质素结构单元在碱性和酸性催化条件下分别形成Ph-CH2OCH2-Ph自缩聚结构和5-5和5-2亚甲基连接的自缩聚结构,说明了木质素在脲醛树脂合成过程中的反应行为。另外,甲醚化LMG和LMH在脲醛树脂的合成过程中没有发生反应,说明酚羟基显著地影响木质素结构单元的反应活性。本章结论解释了工业木质素直接改性脲醛树脂活性低的原因,为后续各章利用木质素衍生物改性脲醛树脂提供理论依据。（2）提出利用两亲性木质素磺酸盐包覆脲醛树脂亚稳态胶体粒子,以提高脲醛树脂的储存稳定性的假说。通过FT-IR、13C CPMAS NMR、Cryo-SEM、zeta电位和POM分析验证上述假说,发现木质素磺酸盐未参与脲醛树脂共聚反应;木质素磺酸盐的添加阶段对储存期有重要影响,羟甲基化反应初期加入,树脂储存期从30天延长至200天;室温固化的树脂的球晶尺寸从2-8μm降低至0.5-3μm,且胶体表面电荷从-6.9 m V降低至-16.2 m V。证明木质素磺酸盐的包覆机制后,利用升温流变分析、XRD、TGA和力学分析系统地评估了木质素磺酸盐对UF树脂固化过程、结晶行为和胶合强度等性能的影响。结果表明木质素磺酸盐改性树脂反应活性降低,固化温度有所提高,其结晶度从60.04%降低至52.80%。空木质素磺酸盐的添加量和添加阶段,木质素磺酸盐改性脲醛树脂的胶合强度可达0.9 MPa,而甲醛释放量为0.12 mg/L,满足E0级II类胶合板要求。因此,木质素磺酸盐具有提高脲醛树脂储存稳定性的重用应用价值。（3）通过羟甲基化和开环酯化合成低吸湿性的木质素基多元酸（MA-HL）,用作脲醛树脂固化剂,解决了无机类固化剂易吸水加速树脂可逆水解的问题,将脲醛树脂的胶合强度从1.0 MPa提高至1.2 MPa,并分析了MA-HL对脲醛树脂固化和结晶等行为的影响。升温流变分析和固化时间测定说明,添加5%MA-HL可以达到工业催化效果,而且其刚性苯环结构使得树脂的弹性模量从3.68×106 Pa提高至6.07×106 Pa。通过XRD分析确定木质素基多元酸能够增加脲醛树脂的有序性,提高树脂结晶度至38.64%。（4）通过酯化反应将4-氰基-4-（苯基硫代羰基硫基）戊酸接枝到碱木质素大分子上,合成了木质素基RAFT链转移试剂。以甲基丙烯酸月桂酯（LMA）和甲基丙烯酸香草醛（VMA）为功能性单体,通过RAFT聚合制备了一系列玻璃化转变温度从-60℃升高至48℃的可室温交联木质素基多元醛,用于改善脲醛树脂的预压性能,提高胶合板的生产效率。通过醛基与多元伯胺交联形成Schiff base结构,木质素多元醛剪切强度最高可达3.5 MPa。此外,Schiff base结构为动态交联结构,具有自修复性能,40%交联时,首次自修复后的剪切强度为2.9 MPa,高达原始胶合强度的83.1%,说明木质素基多元醛具有可重复性使用的潜力。（5）采用原位羧甲基化改性,将玉米芯水解残渣中40.19%结晶度的I型纤维素转化为无定形结构,增加了其与脲醛树脂的相容性。通过FTIR、13C CPMAS NMR、SEM和TGA等方法,分析了改性前后玉米芯水解残渣的结构、形貌和结晶行为变化情况。玉米芯水解残渣中的木质素虽然阻碍羧甲基改性的可及性,羧甲基取代度仅为0.42,但将羧甲基玉米芯水解残渣的最大热降解温度提高至344.4 oC。通过流变分析发现,羧甲基玉米芯水解残渣（CMCR）可以有效地调节树脂的黏度和流变行为。SEM观察发现,CMCR可以促进脲醛树脂固化形成直径为1-3μm的微球结构,提高树脂与木材之间的机械互锁作用,使胶合强度达到1.04 MPa,与面粉填料的胶合板强度（0.99MPa）相当,且甲醛释放量仅为0.23 mg/L。这些结果表明CMCR可以完全替代脲醛树脂粮食资源填料,具有重要的实际应用价值。