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脲-异丁醛-甲醛树脂（UIFR）是一种重要多功能涂料/油墨助剂,具有良好的溶解性和耐黄变性,能显著提高涂膜的附着力、光泽度和硬度等。UIFR现有合成工艺多采用脲、异丁醛和37%甲醛为原料,在硫酸催化作用下合成,再用水洗工艺去除催化剂,故产生大量废水,环境危害大,且UIFR中游离甲醛含量较高,应用受到一定的限制。论文首先以脲、异丁醛和多聚甲醛为原料,甲酸或a15固体酸为催化剂,然后以粉状脲醛树脂和异丁醛为原料,甲酸为催化剂,合成UIFR,最后在UIFR合成环保工艺的基础上,使用脲和异丁醛为原料,甲酸或乙酸为催化剂,合成脲-异丁醛树脂（UIR）。借助FT-IR、~1H-NMR和13C-NMR以及TG和DSC对环保工艺合成的UIFR和UIR进行结构和性能进行表征。论文主要研究内容及成果如下:（1）以脲、异丁醛和多聚甲醛为原料,甲酸为催化剂,采用“一步法”合成UIFR-fa,得到了UIFR环保合成工艺。研究发现:当醛/脲摩尔比为3.0,异丁醛/甲醛摩尔比为1.0,甲酸用量为50%（甲酸质量占脲、异丁醛和多聚甲醛总质量的百分比）,反应时间为5 h时,树脂产率为73.5%、软化点为108°C。FT-IR、~1H-NMR和13C-NMR分析结果表明:脲、多聚甲醛与异丁醛三者之间发生了羟甲基化反应、羟异丁基化反应、Mannich反应和环化反应,且羟异丁基化反应与Mannich反应发生的概率相近。TG分析结果表明:UIFR-fa外延起始分解温度高于230°C,且随着异丁醛/甲醛摩尔比由0.5增加至2,外延起始分解温度由273.7°C下降至230.31°C,耐热性稳定性下降。DSC分析结果表明:UIFR-fa为非晶聚合物,随着异丁醛/甲醛摩尔比增加,UIFR-fa玻璃化转化温度下降。（2）以脲、异丁醛和多聚甲醛为原料,a15固体酸为催化剂,采用“一步法”合成UIFR-a15,得到了UIFR环保合成工艺。研究发现:当醛/脲摩尔比为6.0,异丁醛/甲醛摩尔比为1.0,a15用量为10%（a15质量占脲、异丁醛和多聚甲醛总质量的百分比）,反应时间为7 h时,树脂产率为68.7%、软化点为80°C。FT-IR、~1H-NMR和13C-NMR分析结果表明:脲、多聚甲醛与异丁醛三者之间发生了羟甲基化反应、羟异丁基化反应、Mannich反应和环化反应,且羟异丁基化反应占主要地位。TG分析结果表明:UIFR-a15外延起始分解温度高于234°C,且随着异丁醛/甲醛摩尔比由1增加至2,外延起始分解温度由286.02°C下降至234.76°C,耐热稳定性下降。DSC分析结果表明:UIFR-a15为非晶聚合物,随着异丁醛/甲醛摩尔比增加,玻璃化转化温度下降。（3）以粉状脲醛树脂和异丁醛为原料,甲酸为催化剂,合成UF-IR,得到树脂环保合成工艺。研究发现:当异丁醛/脲摩尔比为2.75,甲酸用量为42.5%（甲酸质量占粉状脲醛树脂和异丁醛总质量的百分比）,反应时间为5 h时,合成出的树脂产率为61.9%、软化点为91°C。FT-IR、~1H-NMR和13C-NMR分析结果表明:脲醛树脂和异丁醛之间主要发生了羟异丁基化反应和脱水反应或Mannich反应,其中脱水反应或Mannich反应占主导地位。TG分析结果表明:UF-IR外延起始分解温度高于254°C,且随着异丁醛/脲摩尔比由2增加至3,外延起始分解温度由257.27°C下降至254.90°C,耐热稳定性下降。DSC分析结果表明:UF-IR为非晶聚合物,随着异丁醛/脲摩尔比增加,玻璃化转化温度下降。（4）在UIFR环保合成工艺的基础上,以脲和异丁醛为原料,甲酸或乙酸为催化剂,合成UIR,记为UIR-fa和UIR-aa。合成UIR-fa过程中,当异丁醛/脲摩尔比为2.75,甲酸用量为40%（甲酸质量占异丁醛和脲总质量的百分比）,反应时间为5 h时,树脂产率为66.4%、软化点为75°C,且拥有良好的醇溶性;合成UIR-aa过程中,当异丁醛/脲摩尔比为2,乙酸用量为50%（乙酸质量占异丁醛和脲总质量的百分比）,反应时间为5 h,树脂产率为59.4%、软化点高于160°C,且拥有良好的醇溶性。FT-IR、~1H-NMR和13C-NMR分析结果表明:脲与异丁醛之间发生了羟异丁基化反应,脲与异丁醛的醛基和α-H之间发生了Mannich反应,且羟异丁基化反应占主要地位;UIR-aa合成过程中,乙酸参与了反应。TG分析结果表明:UIR外延起始分解温度高于252°C,随着异丁醛/脲摩尔比由2增加至3,UIR-fa外延起始分解温度由261.19°C下降至252.17°C,UIR-aa外延起始分解温度由271.48°C下降至265.83°C,耐热性稳定性下降;且UIR-aa的耐热稳定性高于UIR-fa。DSC分析结果表明:UIR为非晶聚合物,随着异丁醛/脲摩尔比增加,玻璃化转化温度下;异丁醛/脲摩尔比相同时,UIR-aa的玻璃化转化温度远高于UIR-fa。（5）将UIFR-a15和UIR-fa及市售的INT-A81应用于色浆及涂料中,考察了UIFR-a15在酯溶NC色漆及短油AR-PU色漆体系与UIR-fa在醇溶NC色漆体系的性能。研究发现:与INT-A81相比,在酯溶色浆中,UIFR-a15黑色浆粘度高出42.9 m Pa·s,细度均为16μm,得率低了5.7%,白色浆粘度高出378.9 m Pa·s,细度均为15μm,得率低了9.7%;在醇溶色浆中,UIFR-fa黑色浆粘度低出10.8 m Pa·s,细度大了2μm,得率高了2.2%;白色浆粘度高出87.7 m Pa·s,细度大了1μm,得率低了14.7%。与INT-A81相比,在酯溶NC色漆体系中,UIFR-a15对于黑色涂膜光泽度提高了0.5°,对于白色涂膜光泽度降低了1.3°,综合色差（ΔE）＜1,遮盖力略低。在酯溶短油AR-PU色漆体系中,UIFR-a15对于黑色涂膜和白色涂膜光泽度分别提高了0.8°和0.2°,ΔE＜1,遮盖力高;在醇溶NC色漆体系中,UIR-fa对于白色涂膜和黑色涂膜光泽度分别提高了1.6°和2.9°,1＜ΔE＜2,遮盖力略低。