CN104087307A - 一种用于制冷剂的液晶混合物 - Google Patents

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Abstract

一种用于制冷剂的液晶混合物，组成包括：至少一种式Ⅰ化合物至少一种式Ⅱ化合物至少一种式Ⅲ化合物以及至少一种式Ⅳ化合物式中R为C6～C9的直链烷烃，其制备方法是将选定的式Ⅰ～Ⅳ化合物按照相应的质量份配比加入到圆底烧瓶中，搅拌均匀，即获得用于制冷剂的液晶混合物，该混合物具有粘度低、介电各向异性大、电场响应快等优越性能，具有良好的制冷效果，在电场作用下可产生3.95～8.52K的最大绝热制冷温度。

Description

一种用于制冷剂的液晶混合物
技术领域
本发明涉及液晶材料技术领域，具体涉及一种用于制冷剂的液晶混合物。
背景技术
十九世纪初人们发现了制冷剂的致冷效应，在随后的一百年里，致冷剂的研究与开发从未停止。到了十九世纪末，出现了许多新型致冷剂，如：氨水、二氧化硫、二氧化碳、氯甲烷以及烃类。但是，这些致冷剂需要工作压力大，或者易燃，或者具有毒性仍不能作为工业化使用的理想致冷剂。上世纪20年代末，米奇利成功合成新型的致冷剂二氟二氯甲烷(CFC)，即氟利昂。此后的几十年时间里，致冷剂广泛采用含氟烃类，这种致冷剂工作压力低，毒性小，基本满足工业民用致冷需求，但是含氟烃类致冷剂工作时释放出氯原子，循环与大气臭氧层作用，造成臭氧层永久破坏，国际社会制定环保条约逐步限制含氟烃类的使用。且含氟烃类致冷剂需要采用蒸汽压缩循环的方式实现制冷，但是蒸汽压缩循环由于利用率较低，导致能源的大量损耗。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于制冷剂的液晶混合物，这种制冷剂无需蒸汽压缩，只要在循环电场作用下即可实现制冷。这种制冷剂所使用的液晶混合物具有高的偶极密度，使得材料在外加电场的作用下具有更加积极的响应，在略高于液晶混合物清亮点温度下，对液晶混合物施加电场，使得液晶分子沿电场方向快速发生取向，形成具有固定排列方式的液晶相；撤销外加电场，液晶分子则恢复到初始状态，在此过程中，液晶混合物体系的热力学熵变发生循环变化，导致其热力学绝热温变为亦发生循环变化，进而能够产生制冷效果。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种用于制冷剂的液晶混合物，组成包括
0～10质量份的至少一种式Ⅰ化合物
0～10质量份的至少一种式Ⅱ化合物
0～5质量份的至少一种式Ⅲ化合物
0～5质量份的至少一种式Ⅳ化合物
上述组合物中式Ⅰ化合物为：
上述组合物中式Ⅱ化合物为：
上述组合物中式Ⅲ化合物为：
上述组合物中式Ⅳ化合物为：
所述液晶混合物的制备方法，包括以下步骤：将选定的式Ⅰ～Ⅳ化合物按照相应的质量份配比加入到圆底烧瓶中，搅拌均匀，即获得用于制冷剂的液晶混合物。
本发明具有如下优点：
1、本发明涉及的用于制冷剂的液晶混合物，替代目前存在的蒸汽压缩制冷，节约能源，保护环境。
2、本发明采用含氟液晶材料，具有粘度低、介电各向异性大、伍配性好等优越性能，具有良好的制冷效果。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行具体描述。
以下实施例中采用Waxwell方程获得此过程中热力学熵变值，进而获得相应的电热效应绝热变温其中T表示测量温度；E表示测量的电场强度；D表示在测量温度和电场强度下液晶混合物的极化强度；S表示熵值；C表示液晶混合物的比热容；ΔT为绝热温变，用于衡量液晶混合物用于制冷剂的制冷效果。
实施例1
在本实施例中，式Ⅰ～Ⅳ化合物的质量配比如表1所示，在此配比下产生的最大绝热温变ΔT为4.25K。
表1
实施例2
在本实施例中，式Ⅰ～Ⅳ化合物的质量配比如表2所示，在此配比下产生的最大绝热温变ΔT为8.52K。
表2
实施例3
在本实施例中，式Ⅰ～Ⅳ化合物的质量配比如表3所示，在此配比下产生的最大绝热温变ΔT为5.60K。
表3
实施例4
在本实施例中，式Ⅰ～Ⅳ化合物的质量配比如表4所示，在此配比下产生的最大绝热温变ΔT为3.95K。
表4

Claims (1)

1.一种用于制冷剂的液晶混合物，具特征在于：组成包括
0～10质量份的至少一种式Ⅰ化合物
0～10质量份的至少一种式Ⅱ化合物
0～5质量份的至少一种式Ⅲ化合物
0～5质量份的至少一种式Ⅳ化合物
上述组合物中式Ⅰ化合物为：
上述组合物中式Ⅱ化合物为：
上述组合物中式Ⅲ化合物为：
上述组合物中式Ⅳ化合物为：
所述的液晶混合物的制备方法，包括以下步骤：将选定的式Ⅰ～Ⅳ化合物按照相应的质量份配比加入到圆底烧瓶中，搅拌均匀，即获得用于制冷剂的液晶混合物。
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