本发明涉及一种聚合物质子交换膜及其制备方法，尤其涉及一种聚合物主链为芳环结构的质子交换膜及其制备方法。先将联苯、2,2‑二羟基联苯、三氟苯乙酮溶于二氯甲烷中，冰浴条件下加入催化剂，反应得含有羟基官能团的聚合物；然后在含有高沸点溶剂的反应器中加入含羟基官能团化合物、1,3‑丙烷磺酸内酯和强碱，反应得含有磺酸基的聚合物；将制备的聚合物溶解通过溶液浇铸的方法制备质子交换膜，再经酸性溶液浸泡，制得阳离子为H⁺的质子交换膜。本发明设计了芳环为主链结构用于燃料电池的高性能质子交换膜，通过引入柔性侧链提高质子交换膜的柔性。所得质子交换膜兼具高电导率和良好的机械性能和尺寸稳定性。