新型绿色生物基五亚甲基二异氰酸酯（PDI）三聚体固化剂的生命周期碳排放量低于石油化工基六亚甲基二异氰酸酯（HDI）三聚体硫化剂，其性能与石油化工产品相似。本工作重点研究了PDI异氰脲酸酯三聚体的合成、脲基甲酸酯改性、游离PDI单体的去除和涂层性能。结果表明，PDI异氰脲酸酯三聚体的最佳合成使用2-羟丙基三甲基异辛酸铵盐（TMR）作为催化剂，添加0.4 wt%‰，反应时间为120min。分子蒸馏去除游离PDI单体的最佳条件是去除温度为130°C，刮刀速度为350rpm，进料速率为3mL·min−1，总去除量为两次。自制和脲基甲酸酯改性的PDI异氰脲酸酯三聚体在物理和化学性能方面表现出很高的价值。自制和脲基甲酸酯改性PDI-异氰脲酸酯三聚体的耐水性、耐酸碱性和耐老化性与石化HDI产品相似甚至更好。这些结果表明了生物基PDI三聚体固化剂的应用潜力。