功能膜的制备方法，该方法包括：离子辐照步骤，其中用高能重离子以10⁴－10¹⁴离子/cm²辐照聚合物膜基材，从而在所述膜基材中产生活性物种；和接枝聚合步骤，其中在所述离子辐照步骤之后，向所述膜基材添加选自作为各自具有官能团的单体的A类的一种或多种单体和1－80mol％包含作为用于A类单体的交联剂的B类的单体，和使得所述膜基材和所述单体接枝聚合。通过该方法，可以获得高官能度以及具有聚合物膜基材所固有的气体阻挡性能的功能膜。特别地，可以制备质子传导性高和气体阻挡性能优异的聚合物电解质膜，其非常适合作为用于燃料电池中的聚合物电解质膜。