無機膨脹型防火塗料主要由成膜劑、發泡劑、成炭劑、脫水防火漆劑、防火填料及顏料等組成。成膜劑主要有水玻璃、硅溶液膠體和磷酸鹽等，一般選用價格便宜，來源廣泛的水玻璃；發泡劑常用的有磷酸鹽、氯化石蠟、三聚氰胺等。但選擇時要注意與成膜劑的匹配，如磷酸銨鹽和水玻璃容易沉澱板結，氯化石蠟和成膜劑的混溶性不好；成炭劑常用季戊四醇、澱粉等，這些多羥基化合物和脫水催化劑反應生成多孔結構的炭化層；脫水劑常采用磷酸銨鹽、磷酸酯及三聚氰胺等來促進塗層分解；防火填料主要有氫氧化鋁、高嶺土、硼砂、滑石粉、碳酸鈣等。這些原料在受熱分解時一方面要吸收大量熱量；另一方面，如硼砂、氫氧化鋁、碳酸鈣等會不斷產生大量的水汽或二氧化碳，在材料周圍形成惰性屏障，減緩燃燒速度。從以硅酸鹽為主體的無機膨脹型防火塗料的研究歷史來看，該類塗料的研發形成了下列幾種類型：
（1）水合硅酸鹽型
這類塗料由水玻璃、水合水玻璃、固體水玻璃、無水水玻璃及少量填料組成。硬化塗層的主要成分為各種水合硅酸鹽，水合硅酸鹽中的結合水影響體系的熔程。該種塗料受熱時，塗層在大於100℃時開始熔融，隨著溫度升高，塗層液化，結合水變成水蒸氣。由於熔融的硅酸鹽具有較高的粘度，水蒸氣不能自由的排出而包含在粘稠的熔體中，變形成薄壁的氣泡，塗層形成泡沫狀結構，達到阻火、隔熱的目的。隨著溫度進一步升高，硅酸鹽泡沫層會熔縮，繼而熔落。因此，水合硅酸鹽型塗層後期阻火能力欠佳，這類塗料多用於木構件、織物、電纜等制品的防火保護。
（2）耐水硅酸鹽型
未經處理的無機膨脹防火塗料在防水方面較差，遇水時顯示強堿性，會使金屬鈍化，造成配套底漆破壞，一旦塗膜遇水，堿金屬離子很快溶於水中，塗膜也隨之溶解。為改進防水性能，可進行如下改性：
①將塗層在250~300℃烘烤1h，加熱固化可提高防水性；
②通過加入某些憎水基團取代水玻璃分子中的鈉離子，提高防水性；
③待塗層表面干燥後，再塗刷1道罩面層，如甲基硅醇鈉；
④加入固化劑固化，一方面與堿金屬離子發生反應生成非水溶性化合物，另一方面促進膠體二氧化硅縮合成疏水性塗膜，常用的無機固化劑有縮合磷酸鈉鹽、聚磷硅酸鹽、氟硅酸鈉等；
⑤在無機膨脹防火塗料組分中引入一定量的有機物和有利於提高塗膜耐水性、耐候性的助劑，如有機硅消泡劑。
（3）無機高-低溫復合發泡型
無機膨脹阻燃體系的發展方向之一是改進和開發新的發泡體系，如無機高溫、低溫復合發泡型防火塗料。這種塗料的低溫發泡層由增稠劑與改性水玻璃配制而成，增稠劑的主要成分為無定形二氧化硅，可與水玻璃發生反應，起到增稠水玻璃的作用，同時生成水合硅酸鹽。所以，硬化塗層的主要成分為含多羥基的硅烷醇大分子及各種水合硅酸鹽，它的膨脹、阻火過程與水合硅酸鹽型相似。低溫發泡塗料配制簡單，直接將幾種粉料與水玻璃混合，進行塗防火漆刷。高溫發泡體系由水玻璃、玻璃料、發泡劑和耐溫材料組成，塗層受熱至800~820℃時，膨脹發泡發揮隔熱作用，試件的升溫趨勢減緩。除以硅酸鹽為主體的無機膨脹型防火塗料以外，四川消防科研所覃文清等人研究了以磷酸和氫氧化鋁等在一定條件下反應，並配以阻燃劑及其他助劑而制成的一種無機膨脹型防火塗料。該塗料在基料的研究和復合阻燃劑的應用上有所創新，解決了無機防火塗料的耐水問題，適用於木材、纖維板、膠合板、塑料，玻璃鋼等可燃基材的防火保護和裝修。
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