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树脂基复合材料是指以有机聚合物为基体的复合材料，具有比强度和比刚度高、可设计性强、抗疲劳断裂性能好、耐腐蚀、结构尺寸稳定性好以及便于大面积整体成型等优点，广泛应用于航空航天、汽车、电子、建筑、机械等行业中。由于无机粒子种类繁多且性能各异，以无机超细粒子作为增强材料在高分子材料领域有着广泛的应用。然而无机超细粒子特殊的粒径及表面性能，导致其在树脂基体中难以分散均匀，界面结合性能也不太好。目前对无机粒子进行表面改性的方法主要为偶联剂法，使用的偶联剂多为小分子偶联剂，改性效果不够明显。大分子偶联剂是近年来偶联剂研发的新方向，然而，针对热固性树脂基复合材料研发的大分子偶联剂还未见诸报道。本文研究的目的是设计合成新型大分子偶联剂用以改性无机超细粒子，并制备综合性能优异的热固性树脂基复合材料。本文设计并成功合成了三种不同分子量的大分子偶联剂GBM，分子量分布较窄，且具有热分解稳定性。分别采用GBM和KH560成功地对纳米AlN和微米AlN进行了表面改性，提高了粒子在有机溶液中的稳定性，其中GBM的改性效果优于KH560。纳米AlN的热稳定性改性后得到了提高，而微米AlN由于表面活性基团相对较少，热稳定性变化不明显。对于纳米AlN和CE树脂体系，研究了纳米AlN的填充和其表面性质对CE树脂固化行为的影响，发现纳米AlN可以大幅度降低CE的固化反应温，而偶联剂表面改性可以进一步降低其固化温度，其中GBM的催化效果优于KH560。该体系中偶联剂分子量越大，体系固化后的交联密度值越大。GBM比KH560更有利于纳米AlN在CE体系中的分散。加入纳米AlN可以提高CE树脂的导热性，偶联剂表面改性可以进一步提高导热系数，但并不是偶联剂的分子量越大导热性越好。纳米AlN会降低CE树脂体系的玻璃化转变温度Tg，KH560改性效果不明显，GBM具有一定的保持Tg的作用。GBM对纳米AlN/CE树脂基复合材料界面改善效果良好，可同时降低体系介电常数和介电损耗。由于具有颗粒增韧和化学反应增韧双重增韧效果，GBM可以提高体系的冲击强度，达到增韧的效果，且增韧效果优于小分子偶联剂KH560。对于微米AlN和CE树脂体系，研究了不同偶联剂对体系介电性能的影响，发现偶联剂的改性可以使材料的介电常数有不同程度的降低，对介电损耗的影响不大。而在偶联剂分子量相同时，“锚固”链段MAH含量越大，体系介电常数降低的越明显，对介电损耗影响不大。