木质素作为聚氨酯的多元醇前体具有巨大的潜力，因为它是纸浆和造纸工业的副产品很容易获得，而且它有许多羟基。木质素基聚氨酯通常是通过改性或未改性木质素与二异氰酸酯反应而制成的。

不过，木质素也有缺点，尤其是它会使材料变脆，因此往往需要与其他多元醇混合来改善性能。即便如此，木质素的最大可行含量也只有30%左右。另一个缺点是木质素羟基与异氰酸酯（尤其是芳香族异氰酸酯）的反应活性低，这是因为存在空间位阻。通常采用羟丙基化等改性方法来克服这一问题。

巴西ABC联邦大学的一个研究小组现已开发出一种制造木质素基聚氨酯的不同方法：采用了通常用于粘合剂领域的封端异氰酸酯方法。首先，异氰酸酯基团与封端剂发生反应，生成化学性质稳定的官能团，阻止与多元醇羟基发生初始反应。聚氨酯键的形成仅发生在保护基团解离的温度以上。

他们以二异丙胺作为封端剂，以蓖麻油作为第二种多元醇，将桉树硬木中提取的未改性和羟丙基化的木质素与MDI进行反应。他们建议，由此产生的聚氨酯适用于热激活型单组分粘合剂或涂料。特别是对钢基材的单次搭接剪切试验表明，用羟丙基木质素制成的聚氨酯特别有效。

该工艺的优点包括对湿气的敏感性更低、毒性更低，因为游离异氰酸酯的浓度降低了，而且储存稳定性更好。它还可用于控制聚氨酯的摩尔质量和分子结构。