[发明专利]包含氟化聚合物和盐纳米粒子的复合材料以及包含其的制品

权利要求书

1.一种复合材料，所述复合材料包含氟化聚合物和具有不超过1×10^-4的溶解度积的金属盐的纳米粒子，所述氟化聚合物包含氟化聚合物主链和由式–SO₂X表示的多个基团，其中每个X独立地为-NZH、-NZSO₂(CF₂)_1-6SO₂X’、-NZ[SO₂(CF₂)_dSO₂NZ]_1-10SO₂(CF₂)_dSO₂X’或-OZ，其中Z独立地为氢、碱金属阳离子或季铵阳离子，X’独立地为–NZH或–OZ，并且每个d独立地为1至6。

2.根据权利要求1所述的复合材料，由式–SO₂X表示的所述多个基团中的至少一些是从所述氟化聚合物主链悬垂的侧链的一部分，其中所述侧链由下式表示：

-Rp–SO₂X，

其中Rp键合到所述氟化聚合物主链，并且是任选地被一个或多个-O-基团间断的直链、支链或环状全氟化或部分氟化的烷基或烷氧基基团。

3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其中所述氟化聚合物包含：

由式–[CF₂-CF₂]-表示的二价单元；以及

至少一种由下式独立地表示的二价单元：

其中a为0或1，每个b独立地为2至8，c为0至2，e为1至8，并且每个X独立地为-NZH、-NZSO₂(CF₂)_1-6SO₂X’、-NZ[SO₂(CF₂)_dSO₂NZ]_1-10SO₂(CF₂)_dSO₂X’或-OZ，其中Z独立地为氢、碱金属阳离子或季铵阳离子，X’独立地为–NZH或–OZ，并且每个d独立地为1至6。

4.根据权利要求3所述的复合材料，其中b为2或3，c为0或1，并且e为2至4。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的复合材料，其中每个X独立地为-OZ。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的复合材料，所述复合材料还包含至少一种由下式表示的二价单元：

其中Rf为具有1至8个碳原子并且任选地被一个或多个-O-基团间断的直链或支链的全氟烷基基团，z为0、1或2，每个n独立地为1、2、3或4，并且m为0或1。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的复合材料，其中所述氟化聚合物具有在300至1200范围内的–SO₂X当量重量。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的复合材料，其中所述金属盐包括选自F-、FSO₃-、FPO₃^2-、HFPO₃-、[M’F₄]-、[M’F₄]^2-、[M’F₆]^2-、[M’F₇]^2-的含氟阴离子，其中M’表示一种或多种金属阳离子，NH₄⁺或它们的组合，并且具有使得络合物阴离子携带所示的负电荷的化合价。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的复合材料，其中所述金属盐的所述纳米粒子的平均粒度为至多500纳米。