[发明专利]复合材料和复合材料膜

权利要求书

1.一种含有酸和/或有机碱及页层状硅酸盐/网孔状硅酸盐的质子导电复合材料，其特征在于酸—碱部分的组分含量为1-99重量％，页层状硅酸盐/网孔状硅酸盐组分的含量为99-1重量％。

2.一种复合材料和复合材料共混物薄膜的制备方法，其特征在于离子聚合物溶液或离子聚合物前体的溶液与页层状硅酸盐或网孔状硅酸盐或两者的混合物混合，从所得悬浮液中蒸发掉溶剂，

其中离子聚合物可以是：

(a)一种阳离子交换聚合物，它具有阳离子交换基团-SO₃H，-COOH，-PO₃H₂，其中聚合物可以是用仅一个所述的阳离子交换基团或用所述这些阳离子交换基团的共混物改性的；其中所述聚合物可以是非交联的或以共价键交联的；该聚合物的主链可以是乙烯基聚合物，芳基主链聚合物，聚噻唑，聚吡唑，聚吡咯，聚苯胺，聚噻吩或它们的任何共混物；

(b)一种阳离子交换聚合物，它具有阴离子交换基团-NR₃⁺(R＝H，烷基，芳基)，吡啶鎓PyrR⁺，咪唑鎓盐ImR⁺，二氢化吡唑鎓PyrazR⁺，三唑鎓TriR⁺以及其它有机碱性芳族和/或非芳族基团(R＝H，烷基，芳基)，其中所述聚合物可以是用仅一个所述阴离子交换基团或用所述这些阴离子交换基团的共混物改性的；其中聚合物可以是非交联的或以共价键交联的；聚合物的主链可以是乙烯基聚合物，芳基主链聚合物，聚噻唑，聚吡唑，聚吡咯，聚苯胺，聚噻吩或它们的任何共混物；

(c)在聚合物链上带有来自(a)中的阴离子交换基团和(b)中的阳离子交换基团的聚合物；其中聚合物主链可以是乙烯基聚合物，芳基主链聚合物，聚噻唑，聚吡唑，聚吡咯，聚苯胺，聚噻吩或它们的任何共混物；

(d)一种(a)和(b)的共混物，其中混合比可以为100％(a)至100％(b)，共混物除离子交联键之外还可以是共价键交联的；该聚合物的主链可以是乙烯基聚合物，芳基主链聚合物，聚噻唑，聚吡唑，聚吡咯，聚苯胺，聚噻吩或它们的任何共混物；

其中离子聚合物的前体可以是：

(a)阳离子交换聚合物的前体，

(a1)具有COHal，CONR₂或COOR基团的聚合物，其中R＝H，烷基，芳基，Hal＝F，Cl，Br，I，

(a2)具有SO₂Hal，SO₂NR₂或SO₂OR基团的聚合物，其中R＝H，烷基，芳基，Hal＝F，Cl，Br，I，

(a3)带有PO₃Hal₂，PO₃(NR₂)₂或PO₃(OR)₂基团的聚合物，其中R＝H，烷基，芳基，Hal＝F，Cl，Br，I，

(b)一种阴离子交换聚合物的前体，它具有基团-NR₂(R＝H，烷基，芳基)，吡啶基Pyr，咪唑基Im，吡唑基Pyraz，三唑基Tri和/或其它有机碱性芳香和/或非芳香基团，其中R＝H，烷基，芳基，

其中无机组分可以是页层状硅酸盐或网孔状硅酸盐或二者的任意共混物。

3.a)如权利要求1所述的方法，其特征在于从页层状硅酸盐组中优选膨润土组，并且蒙脱土/贝得石系列是更优选的，蒙脱土是最优选的；

b)如权利要求1所述的方法，其特征在于使用柱状页层状硅酸盐。

4.a)如权利要求1所述的方法，其特征在于从网孔状硅酸盐组中优选沸石组，并且斜发沸石是更优选的。

b)如权利要求1所述的方法，其特征在于是使用柱状网孔状硅酸盐。

5.如权利要求1-4中至少一项所述的方法，其特征在于使用天然的和合成的页层状硅酸盐。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于碱性组分含有咪唑，乙烯基咪唑，吡唑，噁唑，咔唑，吲哚，异吲哚，二氢噁唑，异噁唑，噻唑，苯并噻唑，异噻唑，苯并咪唑，咪唑啉，吲唑，4，5-二氢吡唑，1，2，3-噁二唑，呋咱烷(furazane)，1，2，3-噻二唑，1，2，4-噻二唑，1，2，3-苯并三唑，1，2，4-三唑，四唑，吡咯，苯胺，吡咯烷或吡唑基团。