ropropylene (册P)),六氣乙締化exaf luoroethylene(册E)),偏二氯乙締 （vinylidene chloride (VDC))，氯乙締 (vinyl fluoride(VF))、T阳及其组合。其中，变量X的范围是从0.25至0.49， y的范围是从0.03至0.2。所述至少一个共聚物可W选自P(VDFi-z-R3z)和P(VFi-z-R3z)，其中Z 的范围是0<z<0.49，R3是时。6、了。6、巧^^、册？、(：即及其混合物。所述共聚物包括，例如，口 (VDF-C阳），P(VDF-CT阳），P(VDF-T阳），P(VDF-Tr阳），P(VDF-HFP)及其混合物。
[0047] 在所述混合物中，两种聚合物的重量比范围可W是70wt%S元聚合物/30wt%共 聚物至97wt % Ξ元聚合物/3wt %共聚物。优选地，在混合物中的Ξ元聚合物与共聚物的全 部重量中，所述共聚物的重量小于15wt%。在一实施例中，所述混合物包含一P(VDFi-x-y- Tr阳 y-R2x)S 元聚合物（0.25<x<0.49，0.03勺<0.1)或 P(VDFi-x-y-T 阳 y-R2x)S 元聚合物（0.25 <x<0.49，0.03勺<0.1)或其混合，其中r2是CTFE或CFE或HFP与P(VDFi-z-TrFEz)(例如，0<z< 0.49)或P(VDFi-z-T阳z)(例如，0<z<0.5)，P(VDFi-z-CTFEz)(0<z<0.1)，P(VDFi-z-HFPz)(例如， 0<z<0.1)共聚物或其混合物的结合。所述聚合物混合可W显示一高于5°C的溫度变化(绝热 溫度变化），其在lOOMV/m或更低的电场下被诱导，例如，在lOOMV/m或更低的电场下，绝热溫 度变化大于6°C、8°C，甚至高于9°C。
[004引广义上讲，所述EC聚合物此外还可W包括含氣聚合物-无机粒子(包括纳米管和纳 米纤维)纳米复合材料、含氣聚合物-无机微米尺寸纤维复合材料、含氣聚合物-高热导率聚 合物纤维复合材料。所述含氣聚合物选自于Ξ元聚合物或先前描述的聚合物的混合物。所 述与含氣聚合物混合的无机粒子或微米尺寸纤维选自于绝缘纳米粒子，例如氧化物或氮化 物:Al203、AlN、BN、Si3N4、SiC、Mg0、Si02、化02、Ti02，Hf?2、Ta20日、La203及其他相似纳米粒子。 我们展示出在确定电场下如果纳米粒子的体积百分比小于5% (用于Zr02)和10% (用于 Ti02)时，P(VDF-化阳-CFE)S元聚合物和化化或Ti化纳米粒子的复合材料与纯的Ξ元聚合 物相比显示出更高的极化强度。所述与含氣聚合物混合的无机纳米粒子，选自铁电体绝缘 纳米粒子，例如：BaTi03、Ba(Tii-xZrx)03(x<0.3)、Ba(Tii-xSnx)03、（Bai-xS。）（Tii-yZry)03(x< 0.3 ,y<0.3)、（Bai-xSrx)Ti03(x<0.3)、（Bai-xSrx) (Tii-ySny)03、SrBiTa209、（Bao.3Nao.7) (Ti0.3Nb0.7)03、Na0.巧 10.51103、。祀日）（20-^1003、及。6(1邑佩）03)1-广。61103)义。
[0049] 高弹性模量EC含氣聚合物复合材料的制造可W通过如下过程获得:将微米级直径 的具有高弹性模量的纤维排列一致，诱注EC含氣聚合物溶液到排列好的纤维上，然后，蒸发 溶剂。
[0050] 高弹性模量EC含氣聚合物复合材料的制造可W通过将具有高弹性模量高纵横比 (>100)的纤维分散在含氣聚合物溶液中，在基底上将具有纤维的EC含氣聚合物溶液流延 成型，并且蒸发溶剂。因此，纤维优选沿着诱铸方向平行所述复合材料薄膜表面排列。
[0051] 本公开内容中仅描述了本发明的最佳实施例及其多种实施例。应当理解的是，任 何通过各种其它的组合或改变使用条件、及在本发明构思的范围内变化或修改的设计或构 思都是在本发明保护范围之内。
【主权项】
1. 一种制冷装置，包含一制冷剂，所述制冷剂包括一电卡含氟聚合物复合材料，其特征 在于，所述电卡含氟聚合物复合材料具有高于〇.5GPa的弹性模量。2. 根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述电卡含氟聚合物复合材料包括一 种或多种含氟聚合物和绝缘纤维，所述含氟聚合物具有一高于O.IGPa的弹性模量，所述绝 缘纤维具有高于1〇〇的纵横比。3. 根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，在温度范围为-10°C至50°C中，沿一个 方向，所述电卡含氟聚合物复合材料具有一高于〇.5GPa的弹性模量。4. 根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述电卡含氟聚合物复合材料包括一 种或多种含氟聚合物和绝缘纤维，所述绝缘纤维具有高于20GPa的弹性模量和高于100的纵 横比。5. 根据权利要求2所述的制冷装置，其特征在于，所述绝缘纤维是玻璃纤维、氧化铝纤 维、氮化硼、聚乙烯高取向纤维及凯芙拉纤维的任意一种。6. 根据权利要求2或5任意一项所述的制冷装置，其特征在于，所述电卡含氟聚合物复 合材料中的所述绝缘纤维的体积百分比大于1%且小于10%。7. 根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述电卡含氟聚合物复合材料包括一 在室温下介电常数高于15的电卡含氟聚合物。8. 根据权利要求7所述的制冷装置，其特征在于，所述电卡含氟聚合物有如下化学式： 单独的P (VDFi-x-)或P (VDFi-x-)与一个或多个 P (VDFi-Z-R3Z)和/或 P (VF!-z-R3Z)的结合，其中，VDF是偏二氟乙烯，R1选自三氟乙烯和/或四氟乙烯，R 2选自氯氟乙稀、氯 三氟乙烯、一氯二氟乙烯、六氟丙烯、六氟乙烯、偏二氯乙烯、氯乙烯、四氟乙烯中及其组合， R3选自三氟乙烯、四氟乙烯、氯三氟乙烯、六氟丙烯，六氟乙烯及其组合，其中X的范围是 0.25~0.49，y的范围是0.03~0·2，ζ的范围是0<ζ<0·49。9. 根据权利要求8所述的制冷装置，其特征在于，所述电卡含氟聚合物复合材料包括在 室温下具有大于10的介电常数的电卡含氟聚合物的混合。10. 根据权利要求9所述的制冷装置，其特征在于，所述混合包括P(VDFi-X-y-TrFEy-R 2x) 三元聚合物(0.25〈x〈0.49，0.03〈y〈0.1)或P(VDFi-x- y-TFEy-R2x)三元聚合物或两者的混合物 的混合，P(VDFi- x-y-TrFEy-R2x)三元聚合物中 X范围是0 · 25〈x〈0 · 49，y范围是0 · 03〈y〈0 · 1，P (VDFh-y-TFEy-R2x)三元聚合物中x范围是0 · 03〈x〈0 · 1，y范围是y〈0 · 49，R2是氯三氟乙烯或 氯氟乙烯或六氟丙烯与P (VDFi-z-TrFEz)或P (VDFi-Z-TFEZ)、P (VDFi-Z-CTFEZ)、P(VDFi-Z-HFPZ) 共聚物或其混合物的混合，且共聚物或其混合物重量百分比小于15%。11. 根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述电卡含氟聚合物复合材料具有 一在绝热状态下电场诱导的温度变化，在所述电场不高于l〇〇MV/m情况下，所述温度变化高 于 6。。。12. 根据权利要求2或7任意一项所述的制冷装置，其特征在于，具有弹性模量的所述绝 缘纤维具有大于0.2微米的直径，并且彼此取向排列接近一致，以增强沿所述纤维的长度方 向的所述复合材料的弹性模量。13. 根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述电卡含氟聚合物复合材料包括 电卡含氟聚合物、电卡陶瓷、及热导率大于50W/mK的纳米纤维或纳米板或纳米管。14. 根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述电卡含氟聚合物复合材料作为 薄膜时具有一高于200MV/m的电介质击穿场。
【专利摘要】本发明公开了一种使用具有高电卡效应和高弹性模量的聚合物复合材料的制冷装置。特别是公开了，在保持高电卡效应的前提下，增强具有高弹性模量绝缘纤维的聚合物复合材料的机械性能和降低其蠕变的方法。
【IPC分类】F25B21/00, C09K5/00
【公开号】CN105571195
【申请号】CN201510569755
【发明人】程爱兰
【申请人】新生技术有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年9月9日
【公告号】US20160087185