本论文采用甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）对纳米二氧化硅粒子表面进行化学修饰合成功能化二氧化硅纳米粒子（SiO₂-TDI）;并在此基础上合成出二氧化硅大分子单体和原子转移自由基聚合（ATRP）二氧化硅大分子引发剂;再分别利用自由基共聚合和原子转移自由基聚合方法合成聚合物/二氧化硅杂化材料。主要研究工作包括以下几个方面: 采用两步法将可聚合的乙烯基单体键接到二氧化硅纳米粒子表面合成大分子单体。首先利用过量的甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）对二氧化硅粒子表面进行化学修饰合成出表面带有高反应活性-NCO 基团的功能化二氧化硅粒子（SiO₂-TDI）,再利用SiO₂-TDI 与丙烯酸羟丙酯（HPA）反应将可聚合碳-碳双键引入到二氧化硅粒子表面合成出大分子单体。系统考察了反应条件对TDI 与SiO₂ 表面羟基反应的影响。此外,利用红外光谱（FTIR）和透射电镜（TEM）对大分子单体进行表征,TEM 结果表明SiO₂大分子单体能均匀地分散在甲苯中,没有发生明显团聚。利用SiO₂大分子单体分别与苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯共聚合方法合成聚苯乙烯/SiO₂和聚甲基丙烯酸甲酯/SiO₂两种杂化材料。对聚合反应时间、单体投料比对共聚反应的影响进行了研究。此外用FTIR、TGA和SEM对杂化材料进行了表征,发现SiO₂粒子可以均匀地分散在聚合物基体中。以SiO₂-TDI 为原料,通过三步反应合成出ATRP 大分子引发试剂,然后采用ATRP 的方法合成出SiO₂ 表面接枝聚甲基丙烯酸缩水甘油酯（SiO₂-g-PGMA）和SiO₂表面接枝聚苯乙烯（SiO₂-g-PS）杂化材料。用TEM对表面接枝聚甲基丙烯酸缩水甘油酯的SiO₂粒子的形貌进行了观察分析;用FTIR、¹H NMR、GPC 对SiO₂表面接枝聚苯乙烯进行了表征。