本文以1,3,5,7,9,11,13-苯基-15-氯丙基POSS(POSS-Cl)与八（γ-氯丙基）POSS(T8POSS-Cl)为基础，运用原子转移自由基聚合(ATRP)法制备具有不同拓扑结构的POSS基复合材料，包括以下三种：线型POSS/PS、树枝状POSS/PS-b-(PS)2与星型T8POSS/PS-b-(PS)2复合材料。具体研究内容包含以下几个方面：1、简述POSS的研究进展，包括其结构、制备方法。介绍POSS改性聚合物的研究现状，重点关注POSS改性的具有规整结构纳米复合材料的制备。2、采用1,3,5,7,9,11,13-苯基-15-氯丙基POSS为引发剂，运用ATRP法制备线型POSS/PS复合材料。以线型POSS/PS作为大分子引发剂，成功制备线型POSS/PS-b-PMMA复合材料。通过FTIR、1H-NMR等手段表征大分子引发剂POSS/PS-Cl的结构。TGA研究发现，线型POSS/PS复合材料的热分解温度达到357oC，明显高于纯PS热分解温度。3、采用线型POSS/PS复合材料为基体，合成大分子引发剂POSS/PS-(Br)2，并成功制备树枝状POSS/PS-b-(PS)2复合材料。通过FTIR、1H-NMR等手段表征大分子引发剂POSS/PS-(Br)2的结构。TGA研究发现，树枝状POSS/PS-b-(PS)2复合材料的热分解温度较线型POSS/PS复合材料提高了16oC。4、采用八（γ-氯丙基）POSS为引发剂，运用ATRP法制备星型T8POSS/PS复合材料。以星型T8POSS/PS为基体，合成大分子引发剂T8POSS/PS-(Br)2，并成功制备星型T8POSS/PS-b-(PS)2复合材料。通过FTIR、1H-NMR等手段表征大分子引发剂T8POSS/PS-(Br)2的结构。TGA研究发现，星型T8POSS/PS-b-(PS)2复合材料的热分解温度较星型T8POSS/PS复合材料提高了5oC。5、聚合物基体为聚苯乙烯条件下，总结不同拓扑结构对复合材料热性能的影响。