多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）作为一种优良的聚合物掺杂改性剂,可以提高树脂体系的力学性能、耐热性和抗空间紫外辐照性能等,因此,本论文利用POSS改性氰酸酯树脂（Cyanate Ester,CE）,制得性能优异的CE树脂基复合材料,为复合材料在航空航天中的应用提供理论依据和技术支持。采用溶胶-凝胶法制备了POSS-TiO₂有机-无机杂化物,利用FTIR、Raman测试分析手段,确定了POSS、TiO₂和EP树脂之间是通过共价键（或化学键）相结合,而不是简单的物理共混;利用紫外光谱分析证明了POSS-TiO₂杂化体系在波长为400nm以下的紫外光区有明显的吸收;利用X-射线衍射分析可知,溶胶-凝胶过程制备的POSS-TiO₂杂化材料主要是以无定形相存在;通过对POSS杂化物进行SEM分析可知,POSS-TiO₂是一种以微米尺寸分散的粒子体系。通过接枝-缩聚法将POSS-TiO₂加入到环氧树脂（EP）中,利用环氧基团的开环反应制备了含有化学键结合的POSS-TiO₂-EP杂化体系,将POSS-TiO₂-EP加入到CE树脂中,对CE树脂进行增韧增强改性。利用FTIR测试分析手段,确定了POSS-TiO₂和EP树脂之间是通过化学键相结合,而不是简单的物理共混;利用紫外光谱分析证明了POSS-TiO₂-EP杂化体系在波长为250nm-300nm以下的紫外光区有明显的吸收;利用X-射线衍射分析可知,溶胶-凝胶过程制备的POSS-TiO₂-EP杂化材料主要是以无定形相存在;通过对POSS杂化物进行SEM分析可知,POSS-TiO₂-EP粒径大小为500nm-1000nm之间。通过对改性后的CE树脂体系的SEM分析测试可以看出,质量比为2%的POSS-TiO₂在CE树脂体系中分散均匀,没有析出相产生,浇铸体的断面出现大量的韧窝、银纹和应力发白区域,表现出韧性断裂的特征,说明CE树脂的韧性得到了显著的提高;通过TG、DSC测试可知,改性树脂体系的热稳定性也得到了提高;利用拉伸、压缩、弯曲等力学性能测试可知,改性树脂浇铸体的拉伸、压缩、弯曲等机械强度比改性前有了很大提高。