對膨脹型防火涂料來說 , 所含無機填料的比例較少 , 因其含量過高會影響涂層的發泡高度 , 降低發泡效果 , 從而降低涂料的防火性能 , 達不到隔熱的目的。但少量顏填料是必不可少的 , 它可以增加涂層的耐火極限 , 使防火涂料在受火的中、后期持續發揮作用 , 又有利于形成一個低膨脹率的高強度炭化層 , 使泡沫層更加致密、強度更好 , 從而提高其防火性能 。顏填料中由于二氧化鈦作為一種白色顏料 , 不僅遮蓋力強、化學穩定性好 , 而且可以使形成的炭化層致密 , 提高炭化層的隔熱性能 , 成為首選。一般可選用氫氧化鋁、氧化鋅等作為填料。膨脹型防火涂料在受熱時膨脹 , 產生 NH 3 、 H 2 O 等不燃惰性氣體 , 一方面沖淡可燃性氣體使之不易燃燒或燃燒速度減慢 , 另一方面起發泡效果 , 成炭劑在催化劑作用下脫水成炭 , 協同發泡劑形成海綿狀炭質層 , 封閉被保護的物體 , 隔絕熱量 , 延遲熱量向基材的傳遞 , 阻止物體著火燃燒或因溫度升高造成的強度下降 , 有效地保護基底材料 。
根據試驗觀察和相關的理論分析 , 可以得出防火涂料作用過程是 : 首先 , 成膜物質開始融化 , 吸收了外部能量。由于防火涂料超薄 , 單位面積的成膜物質并不多 , 所以該過程不會持續太久 , 一般 3 ～ 5 min 即進入下一階段。當涂層受熱時 , 粘合劑軟化熔融 , 引起涂層的軟化 , 這時發泡劑達到分解溫度 , 釋放出不燃性氣體 , 使涂層膨脹成泡沫層 , 此時脫水成炭催化劑分解成碳酸 , 聚磷酸呈熔融黏稠體作用于泡沫層 , 使有機物發生脫水反應 , 最終在泡沫層達到最大體積時 , 泡沫應凝固炭化層。接著 , 炭化層中的炭逐漸被氧化成 CO 2 而溢出體系 , 同時有一部分炭化層由于附著力不夠而被氣流帶走。但主要是炭化層中的炭逐漸被氧化而釋放出能量。最后 , 在火場后期 ( 約 45 min) , 防火涂料主要靠無機骨架起防火隔熱作用。
