该论文首先对PBO单体、聚合物以及模型化合物的合成进行了研究.利用改进的1,2,3-三氯苯路线合成了PBO单体,对合成的中间体和单体采用傅立叶变换红外光谱(TF-IR)、氢核磁(<'1>H NMR)、碳核磁(<'13>H NMR)、元素分析、原子吸收等方法进行了表征分析,研究表明改进的单体合成路线工艺简单、成本低、单体的产率和纯度高并彻底解决了传统方法中无机盐影响纯度和实验难以操作等问题.根据PBO的结构特征和影响性能的一些可能结构因素设计合成了三种模型化合物,并对其合成、物性及结构进行分析研究.进行了PBO聚合物的合成研究,分析讨论了影响聚合的一些重要因素,并利用FT-IR、元素分析以及粘度法分征分析了所合成PBO的结构和分子量,研究表明聚合温度、升温程序,搅拌速度对能否成功制得高分子量的PBO聚合物有重要的的影响.结合模型化合物对PBO聚合物的凝固和热凝固行为进行了研究.利用FT-IR光谱分析、聚合物粘度跟踪以及广角X-射线衍射(XRD)分析等方法对PBO聚合物于不同性质凝固剂中行为进行了研究,分析了凝固过程中化学结构和微结构的变化机理.利用热重分析、高温老化分析研究了PBO聚合物的耐热性质,并利用模型化合物和PBO热重对比分析和高温FT-IR光谱分析研究了高温下PBO的结构变化,提出了热解机理.对PBO纤维的纺制、纤维的性能、结构以及纺制工艺与结构之间的关系进行了研究.为进一步提高PBO纤维综合性能,开展了碳纳米管(CNTs)/ PBO纤维的制备及其结构与性能的预研究.对PBO聚合与CNTs/ PBO原位聚合进行了对比研究,分析了CNTs与聚合物的作用机理,控制工艺制备了高分子量的CNTs/ PBO聚合物.利用控制同等条件下聚合和纺制的方法制备了CNTs/ PBO和PBO纤维并对比研究了两种纤维的热性能和拉伸性能,研究表明,碳纳米管和PBO性能之间发生协同作用,可使CNTs/ PBO纤维的性能大幅提升,拉伸强度和拉伸模量提高幅度在40-70％.对比PBO纤维利用拉曼光谱、XRD、SEM和TEM方法分析研究了CNTs/ PBO纤维的结构,研究表明CNTs对微纤的连接作用是CNTs/ PBO纤维大幅提升的主要原因.