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在聚合物基体中添加纳米粒子有利于提高聚合物多方面的性能，如:提高机械性能、改善加工过程、提高聚合物的透明性等。而非常重要的一点是加入纳米粒子能较大程度地改善聚合物熔体的流动性，进而改善材料的加工性能。弄清楚纳米粒子添加后复合材料的熔体粘度行为是解决高分子复合材料加工若干问题的突破口。本论文利用可控聚合的方法制备了不同拓扑结构的聚苯乙烯，首次研究了支化聚合物/球形纳米粒子复合材料的熔体粘度行为。本论文主要从苯乙烯的拓扑结构、纳米粒子的种类、纳米粒子尺寸这几个方面开展了系统性的研究工作，总结了关于支化聚苯乙烯熔体粘度调控的方法，并对其中的可能机理进行了探讨。所取得的具体研究结果如下: 1.利用阴离子聚合和ATRP聚合法合成了线形聚苯乙烯、三臂星形聚苯乙烯和六臂星形聚苯乙烯，以C60作为模型纳米粒子，研究了聚苯乙烯/C60复合材料的熔体粘度行为。实验结果表明:星形聚苯乙烯(SPS)的单臂分子量(Ma)和C60含量共同决定了SPS/C60复合材料的熔体粘度。当星形聚苯乙烯Ma小于临界缠结分子量（Mc）时，加入少量的C60使SPS/C60体系的（低频区）粘度低于纯SPS。当Ma＞Mc时，SPS/C60的熔体粘度大于纯的SPS。熔体粘度的这种变化趋势与球形粒子加入到线形聚苯乙烯中完全相反。对于线形聚苯乙烯而言，只有当聚苯乙烯的分子量大于Mc时，添加少量的C60能使体系的熔体粘度降低。本论文对线形和星形聚苯乙烯复合材料出现不同的熔体粘度变化现象的机理进行了探讨。 2.用POSS替代C60，进一步系统地研究了星形聚苯乙烯/POSS体系的熔体粘度行为，系统地研究了三臂星形聚苯乙烯和六臂星形聚苯乙烯与POSS复合材料的流变学性能。虽然POSS与C60的组成不同，并且它们与聚苯乙烯之间的相互作用大小不同，但是线性流变学和非线性流变学的结果都表明:POSS能够降低非缠结星形聚苯乙烯（Ma＜Mc）的粘度，而使缠结星形聚苯乙烯（Ma＞Mc）的熔体粘度提高。本论文将不同温度下的线形流变学的结果进行了时温等效叠加，并将SPS和SPS/POSS复合材料低频区的复合粘度与低剪切速率下的剪切粘度进行对比，SPS及其复合材料的粘度均满足Cox-Merz定律。进一步探讨了线形和星形聚苯乙烯复合材料出现不同的熔体粘度变化现象的机理。 3.在前面两部分工作的基础上，研究了Fe3O4尺寸对星形聚苯乙烯/Fe3O4复合材料熔体粘度的影响。实验结果表明:星形聚苯乙烯/Fe3O4体系的粘度主要受星形聚苯乙烯单臂分子量（Ma）和聚合物均方旋转半径(Rg)控制。当Ma＞Mc时，添加Fe3O4会使复合材料的熔体粘度增加。熔体粘度降低的条件是:Ma＜Mc且Rg＞Rp。非常有趣的结果是当Ma＜Mc时，通过调节纳米粒子的尺寸（Rp），可以使复合材料的粘度升高或者降低，当Fe3O4的含量较低(1％)时，随着纳米粒子尺寸的增加，复合材料的熔体粘度先降低后增加。此外，本论文还研究了复合材料的磁性和热稳定性。 4.考虑到线形聚合物与星形聚合物中添加球形纳米粒子后体系的熔体粘度变化趋势不同，从聚合物的链结构入手，结合ATRP聚合和RAFT聚合合成了主链长度一定，支链长度可控的不对称三臂星形聚苯乙烯，研究了C60加入到不同支链长度不对称星形聚苯乙烯后，复合材料的熔体粘度变化。实验结果表明:当保持主链长度不变，聚苯乙烯从无支链-短支链-长支链这样的拓扑结构变化时，C60/聚苯乙烯复合材料的粘度与其拓扑结构直接相关。研究了可控调节复合材料粘度的方法，并进一步研究了复合材料熔体特殊粘度变化现象的机理。