电热传热系统技术方案

一种传热系统的电热元件包括(i)偏二氟乙烯、(ii)选自四氟乙烯、三氟乙烯、氟乙烯或其组合的加成聚合单体、以及(iii)比偏二氟乙烯大的卤化加成聚合单体的共聚物的电热材料。其还提供的是：(a)所述单体(ii)包括比三氟乙烯小的加成聚合单体，(b)所述加成聚合单体(ii)或(iii)中的至少一者是手性单体，且所述共聚物包括手性单体单元的间规有序片段，和/或(c)所述加成聚合单体(ii)或(iii)中的至少一者包含氯，且所述共聚物包括包含氯的单体单元沿着所述共聚物聚合物主链的有序分布。

Electrothermal Heat Transfer System

The electrothermal elements of a heat transfer system include (i) vinylidene fluoride, (i i) additive monomers of tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, vinyl fluoride or their combinations, and (i I i) copolymers of halogenated additive monomers larger than vinylidene fluoride. It also provides that: (a) the monomer (ii) includes an addition polymer monomer smaller than trifluoroethylene, (b) at least one of the addition polymer monomer (ii) or (ii ii) is a chiral monomer, and the copolymer includes a syndiotactic ordered segment of the chiral monomer unit, and/or (c) at least one of the addition polymer monomer (ii) or (ii ii) contains chlorine, and the copolymer includes a monomer containing chlorine. Units are orderly distributed along the main chain of the copolymer polymer.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电热传热系统背景存在用于冷却应用的各种技术，包括但不限于蒸发冷却、对流冷却或固态冷却例如电热冷却。用于住宅和商用制冷与空调的在使用中的最普遍的技术之一是蒸汽压缩制冷剂传热回路。这些回路一般使具有适当的热力学性质的制冷剂循环通过包括压缩机、排热换热器(即，换热器冷凝器)、膨胀装置和吸热换热器(即，换热器蒸发器)的回路。蒸汽压缩制冷剂回路在各种设置中有效地提供冷却和制冷，且在一些情况下可作为热泵反向运行。然而，很多制冷剂可能呈现环境危险，例如臭氧消耗潜势(ODP)或全球变暖潜势(GWP)，或可能是有毒的或易燃的。此外，蒸汽压缩制冷剂回路在缺乏足以驱动在制冷剂回路中的机械压缩机的现成动力源的环境中可能是不实际的或不利的。例如，在电动车辆中，空调压缩机的功率需求可能导致明显缩短的车辆电池寿命或驾驶范围。类似地，压缩机的重量和功率要求在各种便携式冷却应用中可能是成问题的。因此，存在对开发冷却技术作为蒸汽压缩制冷剂回路的备选方案的兴趣。
技术实现思路
在本公开的一些实施方案中，传热系统包括电热材料，其包含单体混合物的共聚物。单体混合物包含(i)偏二氟乙烯、(ii)选自四氟乙烯、三氟乙烯的加成聚合单体或比三氟乙烯小的加成聚合单体、以及(iii)比偏二氟乙烯大的不同于(i)或(ii)的卤化加成聚合单体。此外，其提供的是：(a)单体(ii)包括比三氟乙烯小的加成聚合单体，(b)加成聚合单体(ii)或(iii)中的至少一者是手性单体，且共聚物包括手性单体单元的间规有序片段，(c)加成聚合单体(ii)或(iii)中的至少一者包含氯，且共聚物包括包含氯的单体单元沿着共聚物聚合物主链的有序分布，或(d)(a)和(b)、(a)和(c)、(b)和(c)或者(a)和(b)和(c)中的任一项的组合。电极布置在电热材料的相对表面上，且电力源配置成向电极提供电压。系统还包括在电热材料和散热器之间的第一热流动路径径以及在电热材料和热源之间的第二热流动路径径。在前述实施方案的任一个或组合中，其中加成聚合单体(ii)包括比三氟乙烯小的加成聚合单体。在前述实施方案的任一个或组合中，加成聚合单体(ii)包括氟乙烯。在前述实施方案的任一个或组合中，加成聚合单体(ii)包括乙烯。在前述实施方案的任一个或组合中，单体混合物还包含三氟乙烯。在前述实施方案的任一个或组合中，加成聚合单体(ii)或(iii)中的至少一者是手性单体，且其中共聚物包括手性单体单元的间规有序片段。在前述实施方案的任一个或组合中，单体(ii)和(iii)都是手性的。在前述实施方案的任一个或组合中，加成聚合单体(ii)或(iii)中的至少一者包含氯，且共聚物包括包含氯的单体单元沿着共聚物聚合物主链的有序分布。在前述实施方案的任一个或组合中，包含氯的单体单元的有序分布包括具有有序分布的包含氯的单体单元的片段。在前述实施方案的任一个或组合中，共聚物包括包含氯的单体单元沿着整个共聚物主链的有序分布。在前述实施方案的任一个或组合中，包含氯的单体单元沿着聚合物主链的有序分布包括氯原子沿着聚合物主链的均匀分布。在前述实施方案的任一个或组合中，加成聚合单体(iii)包括氯氟乙烯或比氯氟乙烯大的卤化加成聚合单体。在前述实施方案的任一个或组合中，加成聚合单体(iii)包括氯氟乙烯。在前述实施方案的任一个或组合中，加成聚合单体(iii)包括比氯氟乙烯大的单体。在前述实施方案的任一个或组合中，单体(iii)选自2,3,3,3-四氟丙烯、偏二氯乙烯和1,1-二氟丙烯。附图说明本公开的主题在说明书的结尾处的权利要求中被特别指出并明确要求保护。从结合附图理解的下面的详细描述中，本公开的前述和其它特征和优点是明显的，其中：附图是如本文所述的示例性冷却系统的示意性描绘。具体实施方式如上面提到的，传热系统利用电热材料，其为包含(i)偏二氟乙烯(VF)、(ii)选自四氟乙烯、三氟乙烯或比三氟乙烯小的单体的加成聚合单体、以及(iii)比偏二氟乙烯大的不同于(ii)的卤化加成聚合单体的单体混合物的共聚物。在一些实施方案中，单体(ii)包括TrFE。在一些实施方案中，单体(ii)包括四氟乙烯(TFE)。在一些实施方案中，单体(ii)包括比TrFE小的单体，例如氟乙烯(VF)或乙烯。在一些实施方案中，单体(ii)包括上述单体中的两种或更多种的组合。单体(iii)的例子包括但不限于氯氟乙烯(CFE)、氯三氟乙烯(CTFE)、六氟丙烯(HFP)、偏二氯乙烯(VDC)1,1-二氟丙烯(DFP)、2,3,3,3-四氟丙烯(TFP)。在一些实施方案中，单体(iii)包括CFE或比CTFE大的卤化单体。在一些实施方案中，单体(iii)包括CFE。共聚物的例子包括但不限于P(VDF-TrFE-CFE)、P(VDF-TrFE-CTFE)、P(VDF-TrFE-HFP)、P(VDF-TrFE-TFE)、P(VDF-TrFE-VDC)、P(VDF-TFE-CFE)、P(VDF-TFE-CTFE)、P(VDF-TFE-HFP)、P(VDF-TFE-VDC)、P(VDF-TrFE-DFP)、P(VDF-TrFE-TFP)、P(VDF-VF-CFE)、P(VDF-VF-TFP)、P(VDF-TrFE-TFP)、P(VDF-TrFE-VF-CFE)、P(VDF-VF-CFE-TFP)及其混合物。在共聚物中的相应单体的数量可根据共聚物的期望性质而改变。在一些示例实施方案中，单体(i)可以以在具有45摩尔%、更具体地50摩尔%且更具体地55摩尔%的下端以及75摩尔%、更具体地70摩尔%且更具体地65摩尔%的上端的范围内的数量存在。在一些示例实施方案中，单体(ii)可以以在具有20摩尔%、更具体地22摩尔%且更具体地25摩尔%的下端以及38摩尔%、更具体地35摩尔%且更具体地33摩尔%的上端的范围内的数量存在。在一些示例实施方案中，单体(iii)可以以在具有2摩尔%、更具体地4摩尔%且更具体地6摩尔%的下端以及12摩尔%、更具体地10摩尔%且更具体地8摩尔%的上端的范围内的数量存在。上面的上范围端点和下范围端点可独立地组合以公开多个不同的范围。如上面提到的，在一些实施方案中存在条件：(a)单体(ii)包括比三氟乙烯小的加成聚合物单体，(b)加成聚合单体(ii)或(iii)中的至少一者是手性单体，且共聚物包括手性单体单元的间规有序片段，(c)加成聚合单体(ii)或(iii)中的至少一者包含氯，且共聚物包括包含氯的单体单元沿着共聚物聚合物主链的有序分布，或(d)(a)和(b)、(a)和(c)、(b)和(c)或者(a)和(b)和(c)中的任一项的组合。关于条件(a)，虽然本公开不限于特定的操作模式或理论，但在一些实施方案中，比TrFE小的单体(ii)的定尺寸可提供促进拙式(gauche)二面角结构的形成并增加在不暴露于电场时在顺电态中共聚物展示的构象无序相的熵的技术效果。在顺电态中的电热共聚物的较高熵水平可在有附随的较大温度上升的情况下在施加电场时促进熵的较大变化。在一些实施方案中，比TrFE小的单体例如氟乙烯可以以如上面对单体(ii)公开的数量被包括在共聚物中作为满足单体(ii)的标准的单体的唯一源，不包括TrFE和TFE。在一些实施方案中，可结合满足单体(i本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传热系统，包括电热材料，其包含：单体混合物的共聚物，所述单体混合物包含：(i) 偏二氟乙烯，(ii) 选自四氟乙烯、三氟乙烯的加成聚合单体或比三氟乙烯小的加成聚合单体，以及(iii) 比偏二氟乙烯大的不同于(i)或(ii)的卤化加成聚合单体，条件是：(a) 所述单体(ii)包括比三氟乙烯小的加成聚合单体，(b) 所述加成聚合单体(ii)或(iii)中的至少一者是手性单体，且所述共聚物包括手性单体单元的间规有序片段，(c) 所述加成聚合单体(ii)或(iii)中的至少一者包含氯，且所述共聚物包括包含氯的单体单元沿着所述共聚物聚合物主链的有序分布，(d) (a)和(b)、(a)和(c)、(b)和(c)或者(a)和(b)和(c)中的任一项的组合；电极，其布置在所述电热材料的相对表面上；在所述电热材料和散热器之间的第一热流动路径径；在所述电热材料和热源之间的第二热流动路径径；以及电力源，其配置成向所述电极提供电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种传热系统，包括电热材料，其包含：单体混合物的共聚物，所述单体混合物包含：(i)偏二氟乙烯，(ii)选自四氟乙烯、三氟乙烯的加成聚合单体或比三氟乙烯小的加成聚合单体，以及(iii)比偏二氟乙烯大的不同于(i)或(ii)的卤化加成聚合单体，条件是：(a)所述单体(ii)包括比三氟乙烯小的加成聚合单体，(b)所述加成聚合单体(ii)或(iii)中的至少一者是手性单体，且所述共聚物包括手性单体单元的间规有序片段，(c)所述加成聚合单体(ii)或(iii)中的至少一者包含氯，且所述共聚物包括包含氯的单体单元沿着所述共聚物聚合物主链的有序分布，(d)(a)和(b)、(a)和(c)、(b)和(c)或者(a)和(b)和(c)中的任一项的组合；电极，其布置在所述电热材料的相对表面上；在所述电热材料和散热器之间的第一热流动路径径；在所述电热材料和热源之间的第二热流动路径径；以及电力源，其配置成向所述电极提供电压。2.如权利要求1所述的传热系统，其中所述加成聚合单体(ii)包括比三氟乙烯小的加成聚合单体。3.如权利要求2所述的传热系统，其中所述加成聚合单体(ii)包括氟乙烯。4.如权利要求2或3所述的传热系统，其中所述加成聚合单体(ii)包括乙烯。5.如权利要求2-4中的任一项所述的传热系统，其中所述单体混合物还包含三氟乙烯。6.如权利要求1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：SA伊斯特曼，SF伯拉特斯基，JV曼特斯，谢伟，S安纳普拉加达，P菲尔马，VV阿特拉哲夫，VI萨特塔诺夫，
申请(专利权)人：联合工艺公司，
类型：发明
国别省市：美国,US