有机-无机纳米杂化技术是材料改性的有效方法之一,通过有机-无机杂化改性后的材料不仅能够保持有机材料易加工性,韧性等特点,还能将无机材料良好的机械力学性能和热稳定性有机结合在一起,从而有效改善聚合物材料的综合性能。环氧树脂和聚氨酯材料是两类应用广泛的通用大宗高分子材料,使用先进功能化纳米粒子对其改性,实现普通材料的高性能化,是当今材料改性的主要方向之一。本文综述了多面体齐聚倍半硅氧烷（POSS）的结构特征,制备工艺及其改性聚合物的研究进展及应用;用甲基磺酰化的方法合成了两种新型的枝状全氟芳基醚功能化POSS纳米粒子（RfNH（CH₂）₂NH（CH₂）₃POSS）,利用红外光谱IR,核磁1HNMR, 29SiNMR对其结构进行了表征;探讨了不同温度,反应物配比以及溶剂的用量对产物产率的影响;用合成的全氟芳基醚功能化POSS纳米粒子作为填充剂,溶液共混改性环氧树脂以及聚氨酯,分别采用浸渍、旋涂和浇铸的方法将改性后的聚合物制备成膜。通过共混物杂化膜表面组成分析、截断面形态学结构观察、表面性能和吸水率的测定及热稳定性研究,得到如下结论:（1）与传统合成枝状芳基醚工艺相比,甲基磺酰化的方法合成枝状芳基醚分子所需时间短,副产物少,产物的分离提纯容易。（2） XPS的结果表明,RfNH（CH₂）₂NH（CH₂）₃POSS/环氧树脂（聚氨酯）杂化膜表面F含量比杂化物本体F含量的平均值高,说明共混体系中用于修饰POSS纳米粒子的全氟芳基醚结构单元在杂化物固化成膜过程中有向表面取向排列的倾向。（3）用SEM观察共混物杂化膜的截面断裂形貌可以发现,RfNH（CH₂）₂NH（CH₂）₃ POSS纳米粒子溶液共混改性环氧树脂和聚氨酯时,纳米粒子在杂化共混体系中没有相分离现象发生。（4）通过对共混物杂化膜的表面能以及表面润湿行为考察发现:RfNH（CH₂）₂NH（CH₂）₃ POSS/环氧树脂（聚氨酯）共混物杂化膜的表面能随RfNH（CH₂）₂NH（CH₂）₃POSS纳米粒子含量的增加而降低;修饰POSS纳米粒子的枝状全氟芳基醚的支化度越高,共混物的表面能随RfNH（CH₂）₂NH（CH₂）₃POSS添加量的变化越明显。（5）对杂化膜吸水前后质量变化的计算发现,RfNH（CH₂）₂NH（CH₂）₃POSS纳米粒子共混改性的环氧树脂和聚氨酯固化膜的吸水率均比环氧树脂和聚氨酯固化膜低,耐水性增强,但水在杂化膜中的扩散系数均有所增加。（6）杂化共混物的TGA和DSC分析发现,RfNH（CH₂）₂NH（CH₂）₃POSS/环氧树脂体系的热分解温度升高了8℃,800℃下的残余率增加近10倍,玻璃化转变温度升高了36.93℃;以马来酸酐为固化剂时,杂化膜的热稳定性优于以三乙烯四胺为固化剂时的热稳定性;尽管与聚氨酯相比,RfNH（CH₂）₂NH（CH₂）₃POSS/聚氨酯杂化共混体系的初始热分解温度略有降低,然而杂化共混物的快速热分解温度区间变得更宽,且800℃下的残余率增加了近5倍。（7） RfNH（CH₂）₂NH（CH₂）₃POSS/聚氨酯体系的固化反应动力学的DSC研究表明,纳米粒子共混改性聚氨酯对其固化反应有一定的影响,聚氨酯的固化反应活化能为58.41kJ/mol,而RfNH（CH₂）₂NH（CH₂）₃POSS/聚氨酯杂化共混物的固化活化能为69.46kJ/mol。