膨脹型防火涂料成膜后，常溫下與普通漆膜無異。但在火焰或高溫下，涂層劇烈發泡炭化，形成一個比原涂膜厚幾十倍甚至幾百倍的難燃的泡沫碳化層。它可以隔絕外界火源對基材的直接加熱，起到阻燃作用。涂層炭化膨脹時，涂層厚度增大幾十倍甚至上百倍，而涂層的導熱系數卻在下降，最后通過膨脹炭層傳遞到基材的熱量只有原涂層的幾十分之一甚至幾百分之一，使基材得以較好的保護。從宏觀上看，炭質層的形成對防火作用有4個方面的貢獻：①隔斷火焰對底材的直接加熱；②涂層的軟化、熔融、膨脹等物理變化及聚合物、填料、助劑的分解、蒸發和炭化等化學作用將吸收大量的熱量；③隔絕底材和空氣的接觸；④分解出的不燃性氣體能沖淡空氣中氧氣的濃度。在防火涂料中，通常膨脹型防火涂料的防火性能比非膨脹型防火性能優異。
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