膨脹型防火涂料遇火時能膨脹發(fā)泡形成蜂窩狀的炭化層，其膨脹防火體系主要由酸源、碳源、發(fā)泡劑等組成。因而通常制備膨脹型防火涂料需要以下4種基本成分：

    一、形成涂層的成膜劑或粘結劑，如脲醛樹脂類，三聚氰胺—甲醛樹脂類，聚乙烯醇，聚醋酸乙烯類以及聚丙烯酸酯類等。

    二、酸源。一般為自由酸或加熱時能在一定溫度下放出無機酸的鹽類物質，它是成炭發(fā)泡層形成的催化劑或阻燃劑，如磷酸、磷酸鹽和聚磷酸銨等。

    三、發(fā)泡劑。一般為含氮的化合物，如脲、三聚氰胺和雙氰胺等，這類物質在一定溫度下分解產生的N2、NH3、NOx等氣體起發(fā)泡劑的作用。

    四、碳源——碳化劑。一般為羥基的富碳化合物，它在酸的催化作用下，失水而炭化，為發(fā)泡層提供炭質骨架，使發(fā)泡層形成疏松的結構，如季戊四醇、丙三醇、糊精和淀粉等。

    拼成膨脹防火體系的酸源、碳源和發(fā)泡劑三者是缺一不可的，它們在膨脹發(fā)泡和阻火隔熱過程中起著“協(xié)合”效應。其膨脹發(fā)泡過程的原理是：涂層在受火時軟化和熔融，發(fā)泡劑分解放出氣體，氣體的逸出使變軟的涂層鼓泡膨脹，體積增大而產生的厚厚的炭化發(fā)泡層成絕熱隔熱層。

    以氯化石蠟和雙氰胺為發(fā)泡劑時，其分解過程如下：Cn+H2n+2Cln→HCl；C2H4N4→C+NH3+N2。

    與此同時，酸源物質也發(fā)生分解而放出游離酸類并與多元醇的碳化材料反應，使多元醇脫水而酯化。隨此過程的進行，膨脹發(fā)泡層逐漸轉化為炭化物質的隔熱層，例如磷酸氫二銨產生磷酸，磷酸和碳源（以異戊四醇為例）反應生成磷酸酯：C5H5（OH)4+H3PO4→C5H5（OH4）·H3PO4

    此磷酸酯分解成磷酸、水和炭化層：C5H5（OH)4·H3PO4→H2O+H3PO4+C。

    顯然，膨脹發(fā)泡層中絕大部分的碳是由所含的炭化材料經酸作用脫水而獲得的。應當指出，要使膨脹防火涂料遇火時膨脹發(fā)泡形成的防火隔熱膨脹層，需要其配方中的膨脹防火體系在受熱后以適當?shù)闹刃虬l(fā)生一系列的化學物理反應，在整個過程中，要求發(fā)泡劑分解產生氣體、酸源分解放出酸類物質、碳源材料脫水炭化三個步驟在變化的溫度、時間、速度方面要基本協(xié)調一致，才能形成細小的多孔海綿狀炭化層。這就是前面講到的“協(xié)合”的一個方面的含義。