防火涂料的防火原理大致可归纳为以下五点：
涂覆在钢结构上的超薄型或薄型钢结构防火涂料的防火隔热原理是防火涂料层在受火时膨胀发泡，形成泡沫，泡沫层不仅隔绝了氧气，而且因为其质地疏松而具有良好的隔热性能，可延滞热量传向被保护基材的速度；根据物理化学原理分析，涂层膨胀发泡产生的泡沫层的过程因为体积扩大而呈现吸热反应，也消耗了燃烧时的热量，有利于降低体系的温度，这几个方面的作用，使防火涂料产生显著的防火隔热效果。
上述报道的隧道防火涂料制造均是以水玻璃、水泥、白水泥、高铝水泥、磷酸盐类等无机物为粘结料，以珍珠岩、膨胀蛭石、微空硅酸钙、硅藻土、粉煤灰玻璃微珠、海泡石粉、滑石粉等为填充骨料，以玻璃纤维、钢纤维、聚丙烯纤维等为增强材料，以含结晶水的铝、镁、硼、锌的氧化物等为阻燃剂，以上产品其组分主要由无机材料构成。而从国内外各类防火涂料的文献专利看出，用于保护不燃性建筑结构的涂料包括有机膨胀型厚浆涂料和轻体无机防火涂料两类。在火灾温度下，有机膨胀涂料的碳质泡沫层，易逐渐消失而降低防火隔热作用，即使是最好的涂料，涂层增至 4 mm 时，耐火极限也只有 1h 。而无机防火涂料，由于密度轻，热导率小，耐火性能好，随涂层厚度不同，可满足 1 ～ 2h 甚至更长时间的耐火要求。但纯无机物构成的防火涂料，容易出现硬而脆、产生龟裂脱落等不利情况。因此，在隧道防火涂料的研究中，一般应采用非膨胀型、无污染的水性有机—无机复合涂料的研究技术路线。
该涂料过火时形成均匀而致密的蜂窝状或海绵状的炭质泡沫层，对可燃性基材有良好的保护作用。常用的主要成膜物质有酚醛树脂、过氯乙烯树脂、氯化橡胶、聚丙烯酸树脂、改性氨基树脂等；溶剂通常是200号溶剂汽油、二甲苯、醋酸丁酯等。特点是耐水和防潮性能比较优异，适合于较潮湿的地区和相应的部位使用。涂层的光泽较好，具有较好的装饰性。但是，在生产、贮存、运输和施工过程中必须注意防火和环保。，
厚型钢结构防火涂料的防火隔热原理：
室外环境要比室内差很多。室外防火涂料应该选用耐水、耐冻融、耐老化、强度高的防火涂料，因为室外的防火涂料要经受风吹日晒、雨淋冰冻。
发展
⑴、防火涂料本身不可燃烧，使被保护基材不直接与空气中的氧气接触；，国内外就隧道防火涂料研究已开展了大量的工作。如国内学者提出一种以硅酸盐为主要粘结剂，以氢氧化铝、膨胀蛭石、三硅酸镁等为填充料，四硼酸钠为防火助剂的隧道防火涂料；针对隧道砌体不耐高温的特点，研制了一种以无机胶凝材料为主的耐潮湿环境的水硬性隧道防火涂料，该涂料可同时应用于钢结构和混凝土的防火保护；开发了一种新型的物理膨胀阻燃剂，以可膨胀石墨为主，制取了一种无卤、环保、并具有优良防火性能的物理膨胀型防火涂料。
但在碱金属硅酸盐中往往都存在着游离的碱金属离子，空气中的酸性气体和CO2等将与其发生化学反应。如果单独用碱金属硅酸盐来作为涂料的基料时会使涂膜不耐水、不耐潮、耐候性差，并且涂层容易出现开裂、脱粉等不良现象。因此如果采用碱金属硅酸盐作为钢结构防火涂料的基料，首先要解决的关键问题就是对其进行改性，即解决对游离的碱金属离子的抑制问题。
⑵、防火涂料有较低的导热系数，延缓高温向基材的传导速率；
阻燃剂。
⑷、含氮的防火涂料受热分解出NO、NH3等基团，与有机游离基化合，中断连锁反应，降低温度，
钢材是一种不会燃烧的建筑材料，它具有抗震，抗弯等特性。在实际应用中，钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力，也可以满足建筑设计美感造型的需要；还避免了混凝土等建筑材料不能弯曲，拉伸的缺陷。因此钢材受到了建筑行业的青睐，单层，多层，摩天大楼，厂房，库房，候车室，候机厅等采用钢材都很普遍。但是，钢材作为建筑材料在防火方面又存在一些难以避免的缺陷，它的机械性能，如屈服点，抗拉及弹性模量等均会因温度的升高而急剧下降。
防火涂料种类很多，但是按照防火涂料的使用对象以及防火涂料的涂层厚度来看，一般分为饰面型涂料和钢结构防火涂料。
聚苯乙烯乳液，公路隧道一般在山区，隧道洞为阴凉、潮湿、通风性也较差。混凝土内壁容易出现受潮霉变、返碱、脱落等现象。长隧道多远离城市，无可靠的消防水源，隧道中的车流量不均衡，车载物品不确定，火灾荷载不确定，这些决定了长隧道火灾的不可预见性。所以，公路隧道洞内涂装工程既要考虑其良好的装饰性，又要考虑其优异的防水性能，防霉变性能和防火性能。
饰面型防火涂料的消烟问题是制约其质量和品位的关键。对阻燃E消烟协同效果和阻燃增效剂的开发研究十分重视，并已取得了结果。使阻燃剂的用量大为节省，减少了对氧化锑的依赖，甚至完全取代了氧化锑，降低了价格，并提高了阻燃和消烟效果。例如硼酸锌和氧化锑在含卤素树脂中等量拼用，发烟量可以减少25%，且氧指数不变，价格降低。当用于卤化聚酯时，硼酸锌与水合氧化铝拼用，可以全部代替氧化锑，价格大大降低。此外，氧化锌/ 氧化镁掺合物、硼酸铵/氧化锑掺合物、钼酸钙/钼酸锌掺合物、氧化钼/氧化锌掺合物、钼化物/亚磷酸酯掺合物等，在许多含卤素聚合物中都取得很好的阻燃消烟效果。超细粒度的阻燃剂，由于分散好，显著提高了阻燃及消烟效果，节省用量，改善涂层性能等。这也是阻燃消烟剂发展的一个重要方面。例如用粒径0.25~0.5um的超细氧化锑代替粒径1~1.8um的氧化锑，不但可减少氧化锑用量20%~30%，而且大大改善了分散性，提高了涂层的物理机械性能。
(2)隧道防火涂料除本身具有难燃性或不燃性外，它还具有较低的导热系数，可以延迟火焰温度向被保护基材的传递。
3、涂层轻、粘结牢、强度高，防腐性能优越。，
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