本发明提供一种低介电常数POSS/聚氨酯复合材料薄膜及其制备方法，属于高分子材料技术领域。该复合材料是由具有式Ⅰ结构的POSS和具有式Ⅱ结构的聚氨酯组成。本发明还提供一种低介电常数POSS/聚氨酯复合材料薄膜的制备方法。该方法先将八苯基POSS溶于溶剂中，得到八苯胺基POSS溶液；然后将聚氨酯加入到八苯胺基POSS溶液中搅拌，得到混合溶液，将混合溶液倾倒于玻璃板上，然后将玻璃板移入真空烘箱中烘干，得到低介电常数POSS/聚氨酯复合材料薄膜。本发明的复合材料具有较低的介电常数和较好的机械性能。