本文采用硅烷水解法合成出低成本的多分散环氧基低聚倍半硅氧烷（Polydisperse POSS-EP），将多分散POSS引入到环氧树脂（E-54）和聚苯乙烯（PS）体系中，得到一系列含有多分散POSS的复合材料，并研究了POSS的引入对复合材料热力学性能的影响。主要工作内容如下：1、本文简述了POSS及POSS/聚合物复合材料的结构、合成和应用方面的研究进展，并着重探讨了POSS的引入对聚合物热力学性能等方面的影响。2、以工业级的3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷为原料，通过硅烷水解法合成出低成本的多分散环氧基POSS，采用傅立叶红外(FTIR)、氢核磁共振(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、X-射线衍射（XRD）等手段对POSS-EP的结构进行了表征，并对其稳定性进行了研究。3、将多分散的POSS-EP添加到环氧树脂（E-54）体系中，制备得到一系列多分散POSS/环氧树脂复合材料。利用热失重分析（TGA）、差示扫描量热（DSC）技术及电子万能试验机对复合材料的性能进行了研究，结果表明多分散POSS的引入能显著提高环氧树脂复合材料的热学稳定性和力学性能。4、通过POSS-EP上环氧基与2-溴代异丁酸的开环反应得到POSS-Br引发剂，并运用原子转移自由基聚合(ATRP)成功合成具有星型结构的POSS/PS纳米复合材料。采用FTIR、1H-NMR、GPC等手段对POSS-Br和POSS/PS的结构进行了表征。通过DSC对POSS/PS复合材料的性质以及POSS对复合材料性质的影响进行了研究。结果表明，POSS单元的引入能够较显著的提高聚合物的热稳定性。