本文以玉米芯纤维素酶水解残渣为原料利用对甲酚和硫酸对其木质素进行酚化改性，采用单因素和正交试验的方法探讨了硫酸浓度、反应温度、反应时间和硫酸用量对酚化改性产品得率和酚羟基含量的影响，确定了其酚化工艺的最佳条件。并在最佳条件下大量合成木素酚，通过共混和共聚两种改性方法研究其对聚氨酯材料性能的影响。主要结论包括以下几个方面。（1）酚化改性中，正交实验得出最佳工艺条件，结果表明反应温度对酚化改性的影响最大，其次是硫酸浓度。最佳工艺条件为：反应温度40℃、硫酸浓度60%、反应时间60min，硫酸用量20mL/g，此时木素酚得率达53.85%，酚羟基含量为1.23mol/C9。（2）与酶解残渣原料中木质素相比，木素酚的红外谱图上明显在815cm^-1处多了一个很强的吸收峰，815cm^-1处为苯酚的邻对位和木质素的侧链上的α位发生缩合反应所引入的对甲酚苯环骨架的C-H的振动吸收峰。这说明酚化改性效果良好。（3）利用UV、1H-NMR和GPC等手段对酚化后的木质素结构进行表征。结果表明，酚化改性可以有效地提高木质素的酚-羟基含量，同时显著的降低木质素大分子的分子量。（4）共混改性水性聚氨酯时，随着木素酚添加量的增加，聚氨酯薄膜的拉伸强度从43.5MPa增加到65.32MPa。断裂伸长率和吸水率随着木素酚含量的增加而减小，薄膜的柔韧性降低、耐水性增强。通过TG分析，聚氨酯硬段的最大热分解温度从375℃增加到415℃，热稳定性增强。（5）共聚改性水性聚氨酯时，聚氨酯材料的耐水性、强度都得到了提高，强度从48.51MPa增加到64.49MPa，断裂伸长率降低。（6）玉米芯酶解残渣木素酚较玉米芯原料木素酚、碱木质素改性聚氨酯的性能优越。