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聚苯醚PPO作为工程塑料的一种,具有优异的热稳定性和机械性能,其溴化产品具有良好的成膜性能,并且比氯化产品毒性小,是制备高温质子交换膜的理想基体材料。通常提高电导率伴随着力学性能的降低,如何协调电导率和力学性能这一矛盾体,成为当今的研究热点之一。本研究对咪唑鎓盐聚苯醚基高温质子交换膜的制备和性能进行探讨,BPPO在一定条件下能与碱性小分子（例如N-甲基咪唑）反应,使碱性小分子接枝到PPO结构中的苯环侧甲基上,并且碱性小分子周围吸附足够的磷酸,由此制备高温质子交换膜,研究溴化度和Im含量对质子交换膜结构和性能的影响,包括化学结构、热稳定性、磷酸掺杂量、尺寸稳定性、电导率、力学性能和功率密度等。首先,以溴化聚苯醚（BPPO）为基体制备耐高温Bronsted酸碱对型质子交换膜。采用自由基反应合成不同溴化度的BPPO,再与甲基咪唑（Im）反应生成咪唑鎓盐聚苯醚,最后通过掺杂磷酸制备BPPO-Im/PA高温质子交换膜。利用13C NMR和FT-IR对膜的结构进行表征,计算得到溴化度分别为15.33%、28.66%、36.07%。随溴化度增加,接枝的Im量增加,吸附磷酸量增加,电导率先升高后降低,力学性能逐渐降低,这是由于PA起到提供有效质子的作用,但是PA相当于塑性小分子,能够降低膜的力学性能。溴化度为28.66%的B12-Im/PA膜综合性最好,该膜在200℃内使用热稳定性良好,拉伸强度为5.2 MPa,160℃时电导率达到了5.4×10-2 S cm-1。其次,以溴化度为28.66%的B12为基体,制备了不同Im含量的B12-xIm/PA高温质子交换膜,通过13C NMR和FT-IR对膜的结构进行表征分析。B12-xIm/PA质子交换膜中PA吸附量、尺寸变化率和质子导电率随着Im含量的增加呈现先减小后增加的现象。其中,综合性能最好的M-3#/PA膜电导率在160℃达到6.79×10-2 S cm-1,拉伸强度为4.8 MPa。按照M-3#/PA膜的BPPO和Im配比,用不同的成膜溶剂制备三组质子交换膜,成膜溶剂与基体高分子链之间的作用力影响质子交换膜的电学性能和力学性能,作用力越大,热分解温度越高,电导率和力学性能越低,作用力适中的M-NMP/PA膜的电导率最高,比作用力较强的M-DMAc/PA膜提高了将近10倍。M-NMP/PA质子交换膜功率密度随着温度的升高而升高,在160℃时达到280 mW cm-2。