在耐熱領域，乙烯基POSS通過交聯改性或納米複合的方式，能顯著提升基體的耐熱性能。研究顯示，將POSS作為交聯劑應用於環氧樹脂、聚氨酯、聚醯胺-醯亞胺和氟烯烴乙烯基醚樹脂等聚合物中，可大幅改善這些聚合物基體的耐熱性。同時，通過納米雜化複合，POSS還能提升納米纖維素、耐熱型樹脂、聚二甲基矽氧烷和酚醛樹脂等材料的耐熱性能。

在阻燃領域，乙烯基POSS的Si—O—Si結構穩定，能在高溫下形成緻密的氧化矽膜層，有效阻止聚合物裂解後小分子逸出和熔滴滴落，阻隔氧氣和熱量傳遞到聚合物內部，從而提升聚合物材料的阻燃性能。其無機矽內核與可設計性的有機R基團，使其作為新型無鹵納米阻燃劑，廣泛應用於環氧樹脂、聚酯、聚醯胺等聚合物的阻燃。根據POSS的結構與性質，它既能實現基於—Si—O—類陶瓷層阻隔及—Si—O—P—等架橋效應的凝聚相阻燃，又能通過側鏈官能團的設計實現吹熄效應阻燃。此外，將POSS的阻燃R基團與石墨烯、氮化硼納米片等納米材料複合，還能實現凝聚相與氣相協同阻燃，進一步提升阻燃效果。