[发明专利]离子聚合物装置及其制备方法

权利要求书

1.一种离子聚合物复合材料装置，包含：

两个延伸的电极层，每个延伸的电极层包含第一离子聚合物和多个导电颗粒；和

在所述两个延伸的电极层之间的包含第二离子聚合物的介电层，其中，所述第二离子聚合物是第二磺化的聚醚砜聚合物或其衍生物。

2.根据权利要求1所述的离子聚合物复合材料装置，其中，所述第一离子聚合物是第一磺化的聚醚砜聚合物或其衍生物。

3.根据权利要求2所述的离子聚合物复合材料装置，其中，所述第一磺化的聚醚砜聚合物和第二磺化的聚醚砜聚合物独立地选自以下化学式所组成的组：

(化学式I)

其中，x为约30～约70；

(化学式II)

其中，R为H或F，y和z中的每个为约30～约70；以及

(化学式III)

其中A独立地为或OH，并且至少一个A是

4.根据权利要求1所述的离子聚合物复合材料装置，其中，所述第二磺化的聚醚砜聚合物或其衍生物具有约0.9meq/g～约3.3meq/g的离子交换容量(IEC)。

5.根据权利要求3所述的离子聚合物复合材料装置，其中，所述第一离子聚合物具有的IEC比第二磺化的聚醚砜聚合物或其衍生物的IEC更低。

6.根据权利要求2所述的离子聚合物复合材料装置，其中，所述第一磺化的聚醚砜聚合物或其衍生物具有至少约1.4meq/g的IEC。

7.根据权利要求2所述的离子聚合物复合材料装置，其中，所述第一磺化的聚醚砜聚合物或其衍生物具有至少约2meq/g的IEC。

8.根据权利要求7所述的离子聚合物复合材料装置，其中，所述第二磺化的聚醚砜聚合物或其衍生物具有至少约1.4meq/g的IEC。

9.根据权利要求1所述的离子聚合物复合材料装置，其中，至少一种离子聚合物具有大于约100,000的重均分子量。

10.根据权利要求1所述的离子聚合物复合材料装置，其中，所述多个导电颗粒在所述两个延伸的电极层的每个中形成浓度梯度。

11.根据权利要求10所述的离子聚合物复合材料装置，其中，所述浓度梯度具有向所述延伸的电极层的外部表面增加的浓度。

12.根据权利要求1所述的离子聚合物复合材料装置，其中，所述多个导电颗粒选自由银纳米颗粒、其它金属纳米颗粒和碳纳米颗粒所组成的组。

13.根据权利要求1所述的离子聚合物复合材料装置，其中，所述多个导电颗粒是碳纳米颗粒。

14.根据权利要求1所述的离子聚合物复合材料装置，进一步包含两个表面电极，每个表面电极被设置在所述延伸的电极层的外部表面上。

15.根据权利要求14所述的离子聚合物复合材料装置，其中，所述两个表面电极层中的每个包括覆盖所述延伸的电极层的至少部分外部表面的导电金属膜。

16.根据权利要求15所述的离子聚合物复合材料装置，其中，所述导电金属膜是连续膜、多孔膜、网状膜或者多条导线。

17.根据权利要求15所述的离子聚合物复合材料装置，其中，所述导电金属膜是溅射镀膜的金膜。

18.根据权利要求17所述的离子聚合物复合材料装置，其中，所述溅射镀膜的金膜被热压处理。

19.根据权利要求1所述的离子聚合物复合材料装置，其被配置为传感器或致动器。

20.一种离子聚合物复合材料装置，包含：

两个延伸的电极层，每个延伸的电极层包括多个区域和基体相，该多个区域含有具有高溶胀比的第一离子聚合物，该基体相包含具有基本上连续的三维网络结构的聚合物，其中，所述多个区域被嵌入所述基体相中；以及

在所述两个延伸的电极层之间的、包含第二离子聚合物的介电层，其中，所述第二离子聚合物是第二磺化的聚醚砜聚合物或其衍生物。

21.根据权利要求20所述的离子聚合物复合材料装置，其中，所述基体相包含非离子聚合物。