膨脹型防火涂料通過多重協(xié)同機(jī)制實(shí)現(xiàn)防火保護(hù)，其核心防火機(jī)制可歸納為四個方面，結(jié)合了物理屏障與化學(xué)抑制作用。
涂料中的阻燃劑，如聚磷酸銨、氫氧化鋁等在高溫下發(fā)生吸熱分解反應(yīng)，消耗大量熱量,降低鋼材表面溫度。例如，酸源釋放酸性物質(zhì)進(jìn)碳源脫水炭化，同時氣源分解產(chǎn)生不燃?xì)怏w，如氨氣、二氧化碳,這一過程可吸收火焰熱量，延緩基材升溫。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，添加40%蛭石粉的涂層在800℃下暴露30分鐘，背溫僅280℃,顯著低于未處理組的480℃。涂料遇火時，膨脹體系，酸源、碳源、氣源協(xié)同作用，使涂層膨脹發(fā)泡形成厚度增加10-100倍的海綿狀炭質(zhì)層。該炭層具有多孔結(jié)構(gòu)隔絕氧氣，抑制燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。膨脹層導(dǎo)熱系數(shù)低至0.1-0.3W/mK，僅為鋼材的1/50,減緩熱傳導(dǎo)。例如，3mm厚的膨脹型涂料可使鋼結(jié)構(gòu)耐火能力提升至2小時。無機(jī)填料的物理隔熱涂料中添加云母粉、陶瓷纖維等無機(jī)填料，其低導(dǎo)熱性在高溫下形成致密隔熱層，進(jìn)一步延緩熱量傳遞。這類填料的耐燒蝕性能可將基材溫度升高速率降低60%-80%。部分配方包含活性氣體化合物，如硼酸鋅，受熱釋放自由基抑制劑，中斷燃燒鏈反應(yīng)。這種化學(xué)阻燃機(jī)制與物理隔熱協(xié)同作用，顯著延緩火勢蔓延。應(yīng)膨脹型涂料比防火板更輕便，比混凝土包裹施工更快，且不影響結(jié)構(gòu)美觀。膨脹型涂料在薄涂下即可實(shí)現(xiàn)1-3小時耐火能力，而非膨脹型需厚涂16-40mm才能達(dá)到類似效果。
通過上述機(jī)制，膨脹型防火涂料為鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等提供了經(jīng)濟(jì)的防火保護(hù)，同時兼顧裝飾性，成為現(xiàn)代建筑防火設(shè)計(jì)的選擇方案。