酚醛树脂作为三大热固性树脂（酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂）之一，由于其原料廉价易得、合成工艺方便，而且固化后具有的一些良好性能能够满足许多工业要求，因而其在工业领域得到了广泛应用。但是随着现代机械不断地发展，很多行业对酚醛树脂材料的性能提出了更高的要求，传统的酚醛树脂由于耐热性、韧性及耐水性的不足限制了其应用。因而进一步改善酚醛树脂的耐热性、韧性及耐水性具有深远的意义。本文以苯酚、甲醛为原料，对甲苯磺酸及氢氧化钡为催化剂，通过化学方法，利用桐油及纳米氧化铝对酚醛树脂进行化学改性，制备了桐油改性酚醛树脂、纳米氧化铝改性酚醛树脂及桐油/纳米氧化铝混合改性酚醛树脂。通过正交试验确定：（a）桐油改性酚醛树脂的最佳工艺路线：第一步反应温度104℃，反应时间2h,桐油添加量为14%，第二步反应温度为95℃，反应时间4h,酚醛摩尔比为1:1.2；（b）纳米氧化铝改性酚醛树脂最佳工艺路线：反应温度95℃，纳米氧化铝添加量0.6%，反应时间4h，酚醛摩尔比为1:1.2；（c）桐油/纳米氧化铝混合改性酚醛树脂的最佳工艺路线：第一步反应温度104℃，时间2h，桐油添加量为14%，第二步反应温度95℃，时间4h，氧化铝添加量0.4%，酚醛摩尔比1:1.3。利用红外光谱及扫描电镜对改性酚醛树脂的结构及表面形貌进行表征，结果表明改性酚醛树脂分子链中引入了桐油的长碳柔韧链及纳米氧化铝粒子；对改性酚醛树脂进行热重分析，结果表明改性后的酚醛树脂耐热性明显好于普通的酚醛树脂；通过对改性酚醛树脂磨具试样的冲击强度、抗折强度及洛氏硬度的测定，结果表明改性酚醛树脂磨具的力学性能要比普通酚醛树脂磨具高得多；改性酚醛树脂的耐水性也得到了大幅地提升。