【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料涂层，具体涉及一种应用于消防无人机表面的耐高温防火涂料及其制备方法。
技术介绍
1、随着我国经济的快速发展，高层建筑、地下建筑、城市综合体建筑、大跨度空间建筑、石油化工行业发展迅速，建筑数量与设施规模急剧增加，这类建筑设施、工艺设施、仓储设施发生火灾的危险性和火灾的扑救难度也不断地加大，对消防部队现场应急处置、通信保障和信息采集获取提出了新的课题。例如，高层、地下、大跨度空间建筑发生火灾后，现场通信难以覆盖建筑整体，卫星、3g/4g等地面图像传输设备往往只能采集某一角度或某一侧面的火灾态势，各级指挥员通过这些信息难以对灾害现场的整体情况实现全方位、无死角地掌握和把控。石油化工、危险化学品等灾害事故的救援，爆炸、毒害、腐蚀等危险性指标急剧上升，对现场救援人员的自身安全构成极大威胁，现场指挥所需的各类侦查信息难以全方位、快速获取，给指挥员科学决策和准确研判带来重要影响。此外，森林火灾等重大自然灾害现场受灾面积大、范围广，突发性和破坏性都很强，灾害往往会造成现场交通道路损毁，灾区受灾情况等信息无法第一时间传出，救援人员也难以快速到达受灾地点；同时，进入灾区的人员也容易与外界失联，使抢险救灾的重要决策部署得不到及时、有效地落实。目前，大力发展消防无人机技术是具备有效获取灾情态势、保障现场指挥通信畅通的有效途径之一。
2、针对各种各样的消防灭火方面的应急需求，怎样快速确定事故现场的准确状态，迅速地做好火灾现场评估以及开展救援行动是非常关键的工作环节。火灾发生的位置必须尽快研判，拟定最优的救援方案，无人机装
3、然而这些无人机仍存在一些缺点，如：无法在近距离高温下工作，无法在灾情未扩大时无法采取措施进行灭火，挂载重量上限低，难以满足高温领域近距离灭火救援工作的需求。消防无人机因其具有耐高温隔热阻燃涂层，在具有信息收集、指挥调度、侦察灾情、定位搜索等功能的同时，可以对火灾源头进行响应，定点对火灾源头采取措施灭火。
4、本专利技术旨在提供一种可以应用于消防无人机机身表面的耐高温防火涂料。
技术实现思路
1、本专利技术的第一目的在于提供一种应用于消防无人机表面的耐高温防火涂料，本专利技术的
2、本专利技术的第二目的在于提供所述耐高温防火涂料的制备方法。
3、本专利技术的第一目的是这样实现的，一种应用于消防无人机表面的耐高温防火涂料，由质量比为0.1~0.3：2~4：1~3：1~2：1~2的altao4-app、mof-74@bn、填料粉末、磷酸盐及水组成；
4、其中，所述填料粉末由质量比为1~2：1~2：0.5~1：1~1.5的二氧化硅、氢氧化铝、二氧化钛、氧化铝组成。
5、二氧化硅、氢氧化铝、二氧化钛、氧化铝、钽酸铝、聚磷酸铵粉末的粒径为1~50μm，所述磷酸盐为磷酸二氢铝。
6、所述填料粉末的制备方法如下：
7、将配比称取二氧化硅、氢氧化铝、二氧化钛、氧化铝，加入球磨介质和球磨助剂，进行球磨，球磨均匀后，在70～90℃下干燥10～20h，过300目筛，然后在900℃温度下锻烧3h，煅烧结束后将粉体冷却至室温，洗涤后的粉末经过滤、烘干、过300目筛后得填料粉末。
8、本专利技术的第二目的是这样实现的，所述耐高温防火涂料的制备方法是采用溶胶凝胶法，将填料粉末、磷酸二氢铝加入水中，加入atp和mof-74@bn，搅拌加热，待溶液呈凝胶状后，得到所述耐高温防火涂料。
9、二氧化硅、氢氧化铝、氧化铝作为填料有较高的熔点有助于提高涂层的耐火温度。氢氧化铝作为两性氧化物有一部分可以与磷酸二氢铝反应生成磷酸铝，既提高了耐火温度以及性能的稳定性，另一部分作为氢氧化物脱水可以提高涂层的相变温度。二氧化钛作为固化剂可以大大缩短涂料的固化时间便于涂装，还可以催化隔热层的早期形成。
10、钽酸铝声子自由程小，热导率低，聚磷酸铵在反应过程中释放出的磷酸作为高温粘结
11、剂，利用钽酸铝和填料粉末作为交联骨架，提高涂层的抗氧化能力和力学性能。mof-74@bn作为催化剂，可以加速涂层陶瓷化的速度，提高涂层的耐温能力。
12、本专利技术提供的耐高温涂料散热及防火性能好，耐高温，涂于消防无人机机身表面可使消防无人机在1200℃温度正常工作30min。该耐高温涂料的制备方法具有合成温度低、反应时间短、工艺简单、容易分散，成本低等优点，适合大批量生产。
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1.一种应用于消防无人机表面的耐高温防火涂料，其特征在于，由质量比为0.1~0.3：2~4：1~3：1~2：1~2的AlTaO4-APP、MOF-74@BN、填料粉末、磷酸盐及水组成；
2.根据权利要求1所述应用于消防无人机表面的耐高温防火涂料，其特征在于，二氧化硅、氢氧化铝、二氧化钛、氧化铝、钽酸铝、聚磷酸铵粉末的粒径为1~50μm，所述磷酸盐为磷酸二氢铝。
3.根据权利要求1所述应用于消防无人机表面的耐高温防火涂料，其特征在于，所述填料粉末的制备方法如下：
4.根据权利要求3所述应用于消防无人机表面的耐高温防火涂料，其特征在于，步骤1)中，球磨介质为无水乙醇，球磨机的转速为300～500r/min，球磨时间为450-500min。
5.根据权利要求1所述应用于消防无人机表面的耐高温防火涂料，其特征在于，所述MOF-74@BN的制备方法如下：采用水热法，按摩尔比1：1称取六水合氯化铁和2-甲基咪唑至水热反应釜中在120℃下搅拌1h，至搅拌均匀，加入六方氮化硼纳米片，再搅拌1h，随后在120~150℃下保温24~28h，随后冷却至室
6.根据权利要求1所述应用于消防无人机表面的耐高温防火涂料，其特征在于，所述AlTaO4-APP的制备方法如下：采用溶胶凝胶法，按质量比1：1称取钽酸铝粉末和聚磷酸铵粉末至锥形瓶中，以无水乙醇作为溶剂，加入硅烷偶联剂KH550，在50~70℃下以300~500r/min的速度搅拌6-10h，随后冷却至室温，经抽滤、真空烘干、过筛300目后得到AlTaO4-APP；
7.权利要求1所述应用于消防无人机表面的耐高温防火涂料的制备方法，其特征在于，采用溶胶凝胶法，将填料粉末、磷酸二氢铝加入水中，加入ATP和MOF-74@BN，搅拌加热，待溶液呈凝胶状后，得到所述耐高温防火涂料。
8.根据权利要求7所述应用于消防无人机表面的耐高温防火涂料的制备方法，其特征在于，加热温度为70～90℃，搅拌速率为500~700r/min，搅拌时间为60-120min。
9.权利要求1所述耐高温防火涂料在消防无人机机身材料表面涂层制备中的应用，其特征在于，所述消防无人机机身材料表面涂层的制备方法如下：将无人机基体表面污渍清理干净后，在表面喷涂一层30±5µm的刚玉沙，再将所述耐高温涂料涂覆在基体上，厚度为70±5μm，放置在烘箱内，于温度60-70℃下烘干10～20h后，冷却至室温，在常温下固化20~120h。
10.权利要求1所述耐高温防火涂料在消防无人机机身表面涂层制备中的应用，其特征在于，所述消防无人机机身材质为碳纤编制体或树脂基复合材料或铝合金。
...【技术特征摘要】
1.一种应用于消防无人机表面的耐高温防火涂料，其特征在于，由质量比为0.1~0.3：2~4：1~3：1~2：1~2的altao4-app、mof-74@bn、填料粉末、磷酸盐及水组成；
2.根据权利要求1所述应用于消防无人机表面的耐高温防火涂料，其特征在于，二氧化硅、氢氧化铝、二氧化钛、氧化铝、钽酸铝、聚磷酸铵粉末的粒径为1~50μm，所述磷酸盐为磷酸二氢铝。
3.根据权利要求1所述应用于消防无人机表面的耐高温防火涂料，其特征在于，所述填料粉末的制备方法如下：
4.根据权利要求3所述应用于消防无人机表面的耐高温防火涂料，其特征在于，步骤1)中，球磨介质为无水乙醇，球磨机的转速为300～500r/min，球磨时间为450-500min。
5.根据权利要求1所述应用于消防无人机表面的耐高温防火涂料，其特征在于，所述mof-74@bn的制备方法如下：采用水热法，按摩尔比1：1称取六水合氯化铁和2-甲基咪唑至水热反应釜中在120℃下搅拌1h，至搅拌均匀，加入六方氮化硼纳米片，再搅拌1h，随后在120~150℃下保温24~28h，随后冷却至室温，洗涤后的粉末经过滤、真空烘干、过筛300目后得到mof-74@bn；其中，六水合氯化铁与bn纳米片的质量比为1.16：1。
6.根据权利要求1所述应用于消防无人机表面的耐高温防火涂料，其特征在于，所述al...
【专利技术属性】
技术研发人员：师晓莉，冯晶，宋建博，张宇轩，谷仓，严买平，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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