경질 폴리우레탄 폼은 우수한 단열성 및 기계적 성능을 가지는 재료로써 많은 산업 분야 중 특히 단열재 분야에 활발히 적용되고 있다. 하지만, 극저온에서의 경질 폴리우레탄 폼은 낮은 파괴 인성을 지니고 국부적인 응력이 형성되어 단열재의 파손을 야기하는 단점을 가진다. 폼의 강도를 향상시키기 위해 유리섬유 강화 폴리우레탄 폼이 합성되었다. 무기물이면서 친수성 성질을 가지는 유리섬유와 고분자 수지인 폴리우레탄 수지 사이 상용성을 개선하기 위해 유리섬유 표면에 실란 커플링제를 적용하였다. 실란 커플링제는 가수분해 후 친수성 표면과 결합하는 작용기와 고분자 수지와 결합할 수 있는 유기 작용기를 모두 가지는 이관능기 물질이다.
본 연구에서는 7종류의 실란 커플링제 중 가장 우수한 강도를 가지는 실란 커플링제를 선정하여 실란 커플링제의 함량에 따른 유리섬유 강화 폴리우레탄 폼의 물성을 고찰하였다. 실란 커플링제의 작용기에 따른 폼의 기계적 물성을 비교해 본 결과, 에폭시기를 가지는 실란 커플링제(GPTMS)를 사용할 경우 가장 우수한 인장강도를 가지는 폼이 합성되었다. 이는 GPTMS의 사용으로 유리섬유와 폴리우레탄 수지 사이 화학적 결합이 형성되어 친수성인 유리섬유와 고분자인 폴리우레탄 수지 사이 상용성이 개선되기 때문이다. 실란 커플링제의 함량에 따른 폼의 물성을 비교해 본 결과, GPTMS 1.0wt%를 사용했을 때 가장 우수한 기계적 강도를 가지는 폼이 합성되었다. 이는 해당 함량의 실란을 사용했을 때 섬유와 실란 사이 공유결합이 가장 효과적으로 형성되며 이에 따라 섬유와 수지 사이 계면 접착력이 가장 우수하기 때문임을 밝혀내었다. 또한, 초저온 조건에서도 GPTMS 함량이 1.0wt%인 폼의 강도가 가장 우수한 결과로 나타났다. 실란 커플링제의 함량이 증가함에 따라 열전도도는 감소하는 결과를 보였고 이는 실란 커플링제 함량이 증가함에 따라 평균 셀 크기가 감소하고 닫힌 셀 함량이 증가하기 때문임을 확인하였다.