本发明的一种含酰亚胺侧链笼型倍半硅氧烷/聚酰亚胺纳米复合材料及其制备方法属于聚酰亚胺制备领域。所述含酰亚胺侧链笼型倍半硅氧烷/聚酰亚胺纳米复合材料由分散相和连续相组成，分散相为含酰亚胺侧链笼型倍半硅氧烷，连续相为聚酰亚胺。含酰亚胺侧链笼型倍半硅氧烷/聚酰亚胺纳米复合材料的制备方法是，将苯酐与八氨基笼型倍半硅氧烷反应，得到含酰胺酸支链的笼型倍半硅氧烷；将含酰胺酸支链的笼型倍半硅氧烷按比例与聚酰胺酸进行溶液混合，进行热亚胺化，得到含酰亚胺侧链笼型倍半硅氧烷/聚酰亚胺纳米复合材料。本发明的含酰亚胺侧链笼型倍半硅氧烷/聚酰亚胺纳米复合材料具有优异的抗原子氧性能，易于制备，产率高，合成成本低。