作为一种铸造生产用的粘结剂，用自硬呋喃树脂砂造型具有强度高，尺寸精度高、硬化速度快、生产效率高、劳动强度低等特点，目前生产中应用非常广泛。国内有的呋喃树脂气味较大，是由于呋喃树脂中游离甲醛较高；合成呋喃树脂的主要原料是糠醇，近年来价格一直居高不下，导致呋喃树脂的生产成本很高，这对于呋喃树脂的广泛应用起到了一定的阻碍作用。因此，本文针对铸钢用高强度、低气味、低成本无氮树脂进行研究。首先通过对无氮呋喃树脂的合成进行机理分析，选择了丙酮和苯酚、甲醛、糠醇作为合成的主要原材料，并分别针对酮酚醛改性呋喃树脂、酮醛改性呋喃树脂进行了制备工艺的研究，通过对比选择了酮醛改性合成工艺。接下来通过正交试验对酮醛呋喃树脂合成工艺进行了优化，通过对试验数据的极差分析，得出了优化的工艺方案为：碱性反应温度80℃，碱性反应时间2h，碱性反应PH值9.5，酸性反应温度85℃，酸性反应时间1.5h，酸性反应PH值4.1，脱水量占甲醛加入量的60%。达到的工艺性能指标为:24h抗拉强度为2.3MPa，游离甲醛含量0.27%，粘度30mpa·s。为了进一步降低树脂的价格，分别采用价格便宜且性质活泼的材料如乙醇、丙三醇、木糖醇母液、多元醇A剂等来对糠醇进行部分替代。最后确定用乙醇来替代糠醇，各项性能都能满足生产的要求，24h强度达到2.18MPa。通过降醛剂J液，将游离甲醛含量降低到0.1%以下，能够满足绿色环保铸造生产的要求。最后进行了呋喃树脂改性机理分析以及工艺性能的试验研究。本文制备的呋喃树脂具有高强度、低气味、低成本的特点，将促进呋喃树脂的广泛应用，创造可观的经济效益和深远的社会效益。