[发明专利]包含离子偶极子的聚合物组合物

权利要求书

1.一种介电聚合物组合物，其包含：

(a)聚合物基体，其中所述聚合物基体衍生自至少一种可聚合乙烯基单体；和

(b)包含有机阳离子和平衡阴离子的离子液体，

其中所述离子液体与所述至少一种可聚合乙烯基单体相容，

其中所述介电聚合物组合物中的所述离子液体的浓度为0.5重量％至小于30重量％。

2.根据权利要求1所述的介电聚合物组合物，其中，在施加小于30千伏/厘米的电场下，所述介电聚合物组合物能够具有大于30μC/cm²、优选大于300μC/cm²、或更优选大于700μC/cm²的极化强度。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的介电聚合物组合物，其中所述离子液体被并入所述聚合物基体中。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的介电聚合物组合物，其中所述聚合物基体在存在所述离子液体且不存在溶剂的情况下原位形成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的介电聚合物组合物，其中所述离子液体的浓度为5重量％至20重量％，或10重量％至15重量％，优选5重量％。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的介电聚合物组合物，其中所述介电聚合物组合物是Tg可混溶共混物。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的介电聚合物组合物，其中所述离子液体赋予所述组合物弹性。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的介电聚合物组合物，其中所述有机阳离子包括经取代或未经取代的咪唑鎓化合物、经取代或未经取代的N-烷基吡啶鎓化合物、经取代或未经取代的N,N-二烷基吡咯烷鎓化合物、经取代或未经取代的哌啶鎓化合物、经取代或未经取代的吗啉鎓化合物、三烷基锍化合物、四烷基鏻化合物、芳基鏻化合物、或其任意组合。

9.根据权利要求8所述的介电聚合物组合物，其中所述经取代或未经取代的咪唑鎓化合物具有以下结构：

其中R¹、R²、R³、R⁴、和R⁵分别为氢或具有1至20个碳原子的直链或带支链的烷基。

10.根据权利要求9所述的介电聚合物组合物，其中R¹是甲基并且R²是具有1至10个碳原子、2至8个碳原子、优选3至5个碳原子的烷基。

11.根据权利要求10所述的介电聚合物组合物，其中R¹是甲基并且R²是丁基。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的介电聚合物组合物，其中所述平衡阴离子包括卤化磷酸根、氯酸根、烷基硫酸根、二氰胺根、双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺根、双(五氟乙烷磺酰基)酰亚胺根、四氟硼酸根、三氟甲烷磺酸根、三氟甲烷乙酸根、羧酸根，优选六氟磷酸根。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的介电聚合物组合物，其中所述可聚合乙烯基单体具有以下通式结构：

其中R⁶包括氢、烷基、芳基、经取代的芳基、烷基芳基、氰基、或其任意组合。

14.根据权利要求13所述的介电聚合物组合物，其中所述聚合物基体是衍生自两种乙烯基单体的共聚物。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的介电聚合物组合物，其中至少一种乙烯基单体包括苯乙烯或其衍生物、丙烯腈或其衍生物、或其任意混合物。