采用硅烷完全水解法合成了八(γ-氯丙基)倍半硅氧烷(OCP-POSS),通过八苯基倍半硅氧烷(OPS)在碱催化下的裂解反应制得了七苯基三硅羟基倍半硅氧烷(POSS-triol),采用核磁共振(NMR)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)以及元素分析(EA)等手段对其结构进行了表征。以OCP-POSS为引发剂,用原子转移自由基聚合法制备了分子量可控、分子量分布较窄的聚甲基丙烯酸甲酯,分子量分布系数(PDI)可达1.19,差示扫描(DSC)测试结果表明,复合材料的玻璃化转变温度(T_g)提高了约20℃。将OCP-POSS和POSS-triol引入到氰酸酯树脂(CE)中,利用动态DSC法对体系的固化反应进行分析,采用Kissinger极值法和Flynn-Wall-Ozawa等转化率法确定了体系的固化动力学参数。结果表明,与纯CE相比,CE/POSS-triol体系的活化能减小,反应级数增大,CE/OCP-POSS体系的反应活化能和反应级数都增大。另外,通过T-β图外推法求得各个树脂体系的固化特征温度近似值,确定了各体系的固化工艺。将OCP-POSS和POSS-triol引入CE以及氰酸酯/环氧树脂(CE/EP)体系中,制备了CE/POSS以及CE/EP/POSS复合材料,并用动态力学热分析(DMTA)、热重分析(TGA)、FT-IR和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的性能进行了表征。结果表明,两种POSS都可以在树脂中均匀分散,OCP-POSS的加入,使得CE和CE/EP体系的储能模量和T_g降低,而POSS-triol的加入使得两种体系的储能模量和T_g提高,而两种POSS的加入都提高了复合材料在高温范围内的热稳定性。