本发明属于复合材料技术领域，特别涉及一种耐低温高韧性复合材料及其制备方法。
背景技术：
在材料行业的发展中，复合材料以其优异的特性和相对简易的制造工艺，被人们广泛关注和研究，在航空航天、汽车、建筑等行业中均有广泛使用。现代高科技的发展离不开复合材料，复合材料对现代科学技术的发展，有着十分重要的作用。复合材料的研究深度和应用广度及其生产发展的速度和规模，已成为衡量一个国家科学技术先进水平的重要标志之一。进入21世纪以来，全球复合材料市场快速增长，亚洲尤其中国市场增长较快。2003～2008年间中国年均增速为15%，印度为9.5%，而欧洲和北美年均增幅仅为4%。
现有技术中的一些复合材料虽然在正常的工作环境和温度中应用较好，但对于一些需求韧性高的复合材料场合而言，现有复合材料在使用过程中会出现高形变，甚至出现断裂的问题，这严重影响了该类复合材料的使用寿命。在一些工作温度降低的场合，如冰箱等温度较高低设备中使用的复合材料，如果不能耐受较低的温度则会造成设备的损坏，影响其使用。因而，开发一种能够在低温环境下仍具备高韧性的复合材料有其一定的现实意义。
技术实现要素：
针对上述缺陷，本发明的目的是提供一种耐低温高韧性复合材料及其制备方法，在现有复合材料配方中加入乙氧酰胺苯甲酯、维生素A棕榈酸酯、5-氨基乙酰丙酸、月桂基三甲基溴化铵等物质，使该材料在低温下能够具备高的韧性，进而满足使用需求。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种耐低温高韧性复合材料，包含如下重量组份的各物质：酚醛树脂30-40份、氢氧化镁3-7份、柠檬酸三丁酯10-13份、硬脂酸酰胺4-9份、聚四氟乙烯5-9份、云母粉1-4份、碳纤维2-5份、乙氧酰胺苯甲酯8-12份、维生素A棕榈酸酯9-14份、5-氨基乙酰丙酸7-10份、月桂基三甲基溴化铵4-8份、1-(4-羟基苯基)-2-(甲基氨基)乙醇10-15份、1,3-二氢-吲哚-2-酮5-9份。
优选的，所述酚醛树脂35-40份、氢氧化镁4-6份、柠檬酸三丁酯10-12份、硬脂酸酰胺5-8份、聚四氟乙烯6-8份、云母粉1-3份、碳纤维2-4份、乙氧酰胺苯甲酯9-11份、维生素A棕榈酸酯10-13份、5-氨基乙酰丙酸8-10份、月桂基三甲基溴化铵5-7份、1-(4-羟基苯基)-2-(甲基氨基)乙醇11-13份、1,3-二氢-吲哚-2-酮6-8份。
优选的，所述酚醛树脂38份、氢氧化镁5份、柠檬酸三丁酯11份、硬脂酸酰胺7份、聚四氟乙烯7份、云母粉2份、碳纤维3份、乙氧酰胺苯甲酯10份、维生素A棕榈酸酯12份、5-氨基乙酰丙酸9份、月桂基三甲基溴化铵6份、1-(4-羟基苯基)-2-(甲基氨基)乙醇12份、1,3-二氢-吲哚-2-酮7份。
一种耐低温高韧性复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将酚醛树脂30-40份、柠檬酸三丁酯10-13份、硬脂酸酰胺4-9份、乙氧酰胺苯甲酯8-12份和维生素A棕榈酸酯9-14份加入反应釜中，升高温度至80-90℃，搅拌反应20-30min，得混合液A；
S2：聚四氟乙烯5-9份和1-(4-羟基苯基)-2-(甲基氨基)乙醇10-15份制备成混合液；随后向其中加入研磨后至80-120目的氢氧化镁3-7份和云母粉1-4份、碳纤维2-5份；升高温度至120--140℃，搅拌反应30-40min，得混合液B；
S3：5-氨基乙酰丙酸7-10份、月桂基三甲基溴化铵4-8份、1,3-二氢-吲哚-2-酮5-9份混合，随后超声反应5-10min制备成混合液C；
S4：将混合液A、混合液B混合，先在温度130-140℃先搅拌反应30-40min，随后继续升高温度至160-180℃，边滴加混合液C边搅拌反应1-3h，待反应冷却后即可得到所述耐低温高韧性复合材料。
优选的，步骤S1中所述温度为85℃，以速率550r/min搅拌反应25min。
优选的，步骤S2中所述温度为125℃，以速率800r/min搅拌反应35min。
优选的，步骤S3中超声的功率为2500W，反应8min。
优选的，步骤S4中先在温度135℃，以速率1000r/min搅拌反应35min，随后继续升高温度至170℃，边滴加混合液C边搅拌反应2h，滴加时间15min。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
本发明所述耐低温高韧性复合材料，通过在原有复合材料配方中加入乙氧酰胺苯甲酯、维生素A棕榈酸酯、5-氨基乙酰丙酸、月桂基三甲基溴化铵、1,3-二氢-吲哚-2-酮物质，改变原有复合材料构成，提高了其在低温环境下的韧性。该耐低温高韧性复合材料在温度零下5℃-零下20℃仍然具备良好的韧性，弯曲强度为80-100MPa。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
S1：将酚醛树脂30份、柠檬酸三丁酯10份、硬脂酸酰胺4份、乙氧酰胺苯甲酯8份和维生素A棕榈酸酯9份加入反应釜中，升高温度至80℃，以速率550r/min搅拌反应20min，得混合液A；
S2：聚四氟乙烯5份和1-(4-羟基苯基)-2-(甲基氨基)乙醇10份制备成混合液；随后向其中加入研磨后至80目的氢氧化镁3份和云母粉1份、碳纤维2份；升高温度至120℃，以速率800r/min搅拌反应30min，得混合液B；
S3：5-氨基乙酰丙酸7份、月桂基三甲基溴化铵4份、1,3-二氢-吲哚-2-酮5份混合，随后在2500W功率超声反应5min制备成混合液C；
S4：将混合液A、混合液B混合，先在温度130℃先以速率1000r/min搅拌反应30min，随后继续升高温度至160℃，边滴加混合液C边搅拌反应1h，滴加15min，待反应冷却后即可得到所述耐低温高韧性复合材料。
在温度零下5℃仍然具备良好的韧性，弯曲强度为100MPa。
对比例1
S1：将酚醛树脂30份和柠檬酸三丁酯10份加入反应釜中，升高温度至80℃，以速率550r/min搅拌反应20min，得混合液A；
S2：向聚四氟乙烯5份其中加入研磨后至80目的氢氧化镁3份和云母粉1份、碳纤维2份；升高温度至120℃，以速率800r/min搅拌反应30min，得混合液B；
S3：将混合液A、混合液B混合，先在温度130℃先以速率1000r/min搅拌反应30min，随后继续升高温度至160℃反应1h，待反应冷却后即可得到所述耐低温高韧性复合材料。
在温度零下5℃韧性较差，弯曲强度为25MPa。
实施例2
S1：将酚醛树脂40份、柠檬酸三丁酯13份、硬脂酸酰胺9份、乙氧酰胺苯甲酯12份和维生素A棕榈酸酯14份加入反应釜中，升高温度至90℃，以速率550r/min搅拌反应30min，得混合液A；
S2：聚四氟乙烯9份和1-(4-羟基苯基)-2-(甲基氨基)乙醇15份制备成混合液；随后向其中加入研磨后至120目的氢氧化镁7份和云母粉4份、碳纤维5份；升高温度至140℃，以速率800r/min搅拌反应40min，得混合液B；
S3：5-氨基乙酰丙酸10份、月桂基三甲基溴化铵8份、1,3-二氢-吲哚-2-酮9份混合，随后在2500W功率超声反应10min制备成混合液C；
S4：将混合液A、混合液B混合，先在温度140℃先以速率1000r/min搅拌反应40min，随后继续升高温度至180℃，边滴加混合液C边搅拌反应3h，滴加15min，待反应冷却后即可得到复合材料。
在温度零下10℃仍然具备良好的韧性，弯曲强度为95MPa。
对比例2
S1：将酚醛树脂40份和柠檬酸三丁酯13份加入反应釜中，升高温度至90℃，以速率550r/min搅拌反应30min，得混合液A；
S2：随后向聚四氟乙烯9份加入研磨后至120目的氢氧化镁7份和云母粉4份、碳纤维5份；升高温度至140℃，以速率800r/min搅拌反应40min，得混合液B；
S3：将混合液A、混合液B混合，先在温度140℃先以速率1000r/min搅拌反应40min，随后继续升高温度至180℃反应3h，待反应冷却后即可得到复合材料。
在温度零下10℃韧性较差，弯曲强度为21MPa。
实施例3
S1：将酚醛树脂35份、柠檬酸三丁酯10份、硬脂酸酰胺5份、乙氧酰胺苯甲酯9份和维生素A棕榈酸酯10份加入反应釜中，升高温度至80℃，以速率550r/min搅拌反应20min，得混合液A；
S2：聚四氟乙烯6份和1-(4-羟基苯基)-2-(甲基氨基)乙醇10份制备成混合液；随后向其中加入研磨后至100目的氢氧化镁4份和云母粉1份、碳纤维2份；升高温度至125℃，以速率800r/min搅拌反应30min，得混合液B；
S3：5-氨基乙酰丙酸8份、月桂基三甲基溴化铵5份、1,3-二氢-吲哚-2-酮5份混合，随后在2500W功率超声反应5min制备成混合液C；
S4：将混合液A、混合液B混合，先在温度130℃先以速率1000r/min搅拌反应30min，随后继续升高温度至165℃，边滴加混合液C边搅拌反应1h，滴加15min，待反应冷却后即可得到所述耐低温高韧性复合材料。
在温度零下15℃仍然具备良好的韧性，弯曲强度为90MPa。
实施例4
S1：将酚醛树脂40份、柠檬酸三丁酯12份、硬脂酸酰胺8份、乙氧酰胺苯甲酯11份和维生素A棕榈酸酯13份加入反应釜中，升高温度至90℃，以速率550r/min搅拌反应30min，得混合液A；
S2：聚四氟乙烯8份和1-(4-羟基苯基)-2-(甲基氨基)乙醇15份制备成混合液；随后向其中加入研磨后至120目的氢氧化镁6份和云母粉3份、碳纤维4份；升高温度至135℃，以速率800r/min搅拌反应40min，得混合液B；
S3：5-氨基乙酰丙酸10份、月桂基三甲基溴化铵7份、1,3-二氢-吲哚-2-酮9份混合，随后在2500W功率超声反应10min制备成混合液C；
S4：将混合液A、混合液B混合，先在温度140℃先以速率1000r/min搅拌反应40min，随后继续升高温度至175℃，边滴加混合液C边搅拌反应3h，滴加15min，待反应冷却后即可得到所述耐低温高韧性复合材料。
在温度零下18℃仍然具备良好的韧性，弯曲强度为85MPa。
实施例5
S1：将酚醛树脂38份、柠檬酸三丁酯11份、硬脂酸酰胺7份、乙氧酰胺苯甲酯10份和维生素A棕榈酸酯12份加入反应釜中，升高温度至85℃，以速率550r/min搅拌反应25min，得混合液A；
S2：聚四氟乙烯7份和1-(4-羟基苯基)-2-(甲基氨基)乙醇12份制备成混合液；随后向其中加入研磨后至120目的氢氧化镁5份和云母粉2份、碳纤维3份；升高温度至125℃，以速率800r/min搅拌反应35min，得混合液B；
S3：5-氨基乙酰丙酸9份、月桂基三甲基溴化铵6份、1,3-二氢-吲哚-2-酮7份混合，随后在2500W功率超声反应8min制备成混合液C；
S4：将混合液A、混合液B混合，先在温度135℃先以速率1000r/min搅拌反应35min，随后继续升高温度至170℃，边滴加混合液C边搅拌反应2h，滴加15min，待反应冷却后即可得到所述耐低温高韧性复合材料。
在温度零下20℃仍然具备良好的韧性，弯曲强度为80MPa。
本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。