本论文的工作围绕六面体倍半硅氧烷(POSS)展开，设计并合成了多种含POSS的杂化液晶材料，以构筑复杂液晶体系。 1.以八官能团六面体倍半硅氧烷OBPS作为引发剂，CuBr为催化剂，PMDETA为配体，在氯苯溶液中引发甲壳型液晶单体MPCS进行原子转移自由基聚合，得到结构规整且具有窄分子量分布的八臂星状甲壳型液晶聚合物。聚合过程中，即使单体转化率达到80％亦不会发生星状聚合物之间的偶合反应。DSC研究表明，星状PMPCS的玻璃化转变温度随分子量的增大而增高。当聚合物分子量达到四万左右，玻璃化转变温度到达116℃的平台。用POM、1DWAXD和2DWAXD研究了八臂星状PMPCS的液晶相行为，发现其液晶相行为有很强的分子量依赖性。当分子量小于4.48×104g/mol时，八臂星状PMPCS是无定形聚合物；当分子量大于4.48×104g/mol时，即使PMPCS的聚合物臂是无定形的或在高温时只具有柱状向列相，星状PMPCS在升温过程中都会发育出六方柱状向列相，并且在降温过程中液晶性保持。POSS在星状PMPCS中没有发生结晶聚集，而是均匀地分散在八臂星状PMPCS中。 2.以八官能团六面体倍半硅氧烷OBPS作为引发剂引发甲壳型液晶单体MPCS进行原子转移自由基聚合，当[M]0/[I]0较大时，聚合过程中不可避免地发生单体热聚合。提高催化剂CuBr和配体PMDETA的用量，并通过简易的分级方法除去热聚合副产物，可以得到结构规整的分子量高达两百多万的八臂星状PMPCS。运用多角度激光光散射和GPC联用技术对八臂星状PMPCS在THF中的溶液性质进行初步研究，发现星状聚合物在四氢呋喃中的构象接近无规线团。 3.首先合成香蕉形液晶前体En9812和类似物12812，然后利用硅氢加成反应，通过控制反应过程中香蕉形液晶前体的投料量，得到POSS的顶点分别连接了8、5和3.5个香蕉形液晶基元的有机一无机杂化香蕉形液晶材料。通过DSC、POM、WAXD和SAXS对香蕉形液晶前体En9B12、类似物12B12和一系列含POSS的杂化香蕉形液晶进行液晶相行为表征，并通过施加三角波电压对样品的光电性质进行研究，发现En9B12与12B12都具有SmCAPA相，并且前者是单向液晶；当POSS顶点上连接了八个香蕉形液晶基元(POSS-8BC)，化合物在升温过程中可以发育出两个具有反铁电性质的双层近晶C相，而且POSS在较低温度的液晶相中与香蕉形液晶基元发生纳米相分离，形成有序排列；提高杂化香蕉形液晶材料中POSS的含量(POSS-5BC)，可以得到反铁电的单层近晶C相。 4.利用硅氢加成反应合成双头分子POSS-1BC和硅氧烷核体积不同的支化分子CTS-4BC和POSS-8SiBC。对于双头分子POSS-1BC，其相转变温度比其它化合物高。从各向同性态冷却，POSS首先发生结晶，形成POSS结晶层与香蕉形液晶各向同性层共存的层状相结构。之后，香蕉形液晶进入液晶态，形成液晶相与POSS结晶相共存的相态。这些温度较低的相态结构都比较复杂。巨大的POSS结晶层的存在，使POSS-1BC不具有铁电/反铁电性质。对于以硅氧烷为核的树枝状香蕉形液晶，减少硅氧烷核心的体积(CTS-4BC)，化合物在较高温度时形成反铁电的双层近晶C相，在较低温时形成没有电场响应性的双层高级层状相。增加硅氧烷核心的体积(POSS-8SiBC)，化合物可形成反铁电的单层近晶C相。