聚苯并咪唑（Polybenzimidazole,PBI）与聚磷腈（Polyphosphazenes）具有良好的热稳定性,可应用于质子交换膜材料,受到人们广泛关注。磷酸（Phosphoric acid,PA）掺杂的PBI膜在中、高相对湿度（Relative Humidity,RH）条件下工作时,PA容易流失,导致性能衰减。掺杂无机固态质子导体,容易造成相分离,影响膜性能。此外,还存在PBI膜易发生氧化降解等问题。本论文主要围绕这些问题,在制备性能优异的PBI及聚磷腈基高温质子交换膜（High-Temperature Proton Exchange Membrane,HT-PEM）方面做了以下研究:（1）针对PA掺杂复合膜的PA流失、力学性能和尺寸稳定性较差及无机固体质子导体掺杂出现的分相问题,从质子导体与PBI、聚磷腈的相容性出发,设计合成了三类酸性聚合物质子导体:用溶液法合成m PBI,通过控制反应条件,对其进行磺化,制备了具有PBI结构、磺化度高且不溶于水的S-m PBI;以六氯环三磷腈为原料,聚合反应后得到聚二氯磷腈,其与2-萘酚钠进行取代反应,用50%硫酸溶液对其进行磺化,得到磺化聚（二萘氧基磷腈）（SPNPP）;对杂萘联苯聚醚砜酮进行磺化反应,得到磺化杂萘联苯聚醚砜酮（SPPESK）。S-m PBI、SPNPP和SPPESK在200℃以内具有良好热稳定性,同时具有较高质子电导率,适合作为高温质子导体掺杂到PBI和聚磷腈复合膜中。S-m PBI在100%RH和140℃,50%RH、0 RH和180℃下的质子电导率分别达0.193、0.088和0.045 S cm-1。SPNPP在100%RH和120℃,50%RH、0 RH和170℃下的质子电导率分别达0.176、0.076和0.044 S cm-1。SPPESK在100%RH和130℃,50%RH、0 RH和180℃下的质子电导率分别达0.243、0.084和0.049S cm-1。（2）针对PBI抗氧化稳定性较差的问题,首先使用1,3-丙烷磺内酯接枝m PBI,合成具有一定磺化度的S-m PBI,消耗一定量的N-H键;用8-羟基喹啉接枝聚二氯磷腈,对其进行异丙基化后进行溴代,合成溴代异丙基聚喹啉氧基磷腈（Br-IPQPP）作为交联剂,与S-m PBI交联,消耗剩余N-H,使得复合膜具有良好化学稳定性和机械性能。复合膜S-m PBI/Br-IPQPP成膜性能好,具有很好的抗氧化性能、均一结构和良好热稳定性。S-m PBI（178%）/Br-IPQPP（22%）复合膜在170℃,100%RH下的质子电导率为0.180 S cm-1,180℃,50%RH和0 RH下的质子电导率分别达0.078和0.041 S cm-1。（3）针对m PBI抗氧化性能较差、传统非导电交联剂的添加会影响复合膜质子电导率的问题,对m PBI进行氯甲基化,使其作为成膜材料和自共价交联剂与制备的酸性聚合物SPNPP共混,以改善在PBI膜中传统的非导电交联剂添加导致的PBI的相对含量降低,导致电导率降低的问题。氯甲基化m PBI自共价交联后产生更多碱性位点,可以与质子导体的酸性基团形成盐键或氢键。同时氯甲基化m PBI的自共价交联改善了复合膜的机械性能、抗氧化稳定性、抗干湿变形性和阻醇性能。c CM-m PBI/SPNPP（40%）复合膜在170℃,100%RH下的质子电导率为0.152 S cm-1。在180℃,50%RH和0 RH下的质子电导率分别达0.075和0.042 S cm-1。（4）针对PBI抗氧化性能较差问题,将聚二氯磷腈与1-羟基苯并三氮唑和苯酚接枝并羟甲基化制备聚磷腈衍生物（M-POBP）作为碱性聚合物,掺杂质子导体与交联剂制备高温质子交换膜。针对掺杂磷酸的聚磷腈复合膜机械性能较差且存在中高湿度下酸流失问题,对聚磷腈进行共价交联,并使用酸性聚合物代替磷酸作为质子导体与聚磷腈共混。为改善复合膜机械性能,选用3-氯丙基三乙氧基硅烷（3-（Chloropropyl）triethoxysilane,KH-230）对聚磷腈进行共价交联,磺化度为71%的SPPESK作为质子导体共混。KH-230作为四官能度交联剂,与羟甲基交联,改善了聚磷腈膜的机械性能和阻醇性能,聚磷腈侧链上苯并三氮唑的特殊结构,使其具有较多碱性位点,可与SPPESK形成更多离子键和氢键,使其具有良好的质子电导率。M-POBP/KH-230（10%）/SPPESK（60%）在180℃,100%RH、50%RH和0 RH下的质子电导率分别达0.176、0.082和0.039 S cm-1。