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涂覆在鋼構件上的厚型鋼結構防火涂料的防火隔熱原理是防火涂料受火時涂層基本上不發生體積變化，但涂層熱導率很低，延滯了熱量傳向被保基材的速度，防火涂料的涂層本身是不燃的，對鋼構件起屏障和防止熱輻射作用，避免了火焰和高溫直接進攻鋼構件.還有涂料中的有些組分遇火相互反應而生成不燃氣體的過程是吸熱反應，也消耗了大量的熱，有利于降低體系溫度，故防火效果顯著，對鋼材起到的防火隔熱保護.另外該類鋼結構防火涂料受火時涂層不發生體積變化形成釉狀保護層，它能起隔絕氧氣的作用，使氧氣不能被保護的易燃基材接觸，從而避免或降低燃燒反應.但這類涂料所生成釉狀保護層導熱率往往較大，隔熱效果差.為了取得一定的防火隔熱效果，厚涂型防火涂料一般涂層較厚才能達到一定的防火隔熱性能要求。
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防火涂料的防火原理大致可歸納為以下五點：
⑴、同城防火涂料本身不可燃燒，使被保護基材不直接與空氣中的氧氣接觸；
⑵、同城防火涂料有較低的導熱系數，延緩高溫向基材的傳導速率；
⑶、同城防火涂料受熱分解出不燃惰性氣體，稀釋被保護物體受熱分解出的可燃性氣體，使之不易燃燒或燃燒速度減慢。
⑷、同城含氮的防火涂料受熱分解出NO、同城NH3等基團，與有機游離基化合，中斷連鎖反應，降低溫度。
⑸、同城膨脹型防火涂料受熱膨脹發泡，形成碳質泡沫隔熱層封閉被保護的物體，延遲熱量與基材的傳遞，阻止物體著火燃燒或因溫度升高而造成的強度下降。
對于用水性乳液作基料的防火涂料，阻燃添加劑、顏料及填料是分散到水中的，因而水實際上起分散載體的作用，為了使粒狀的各種添加劑能更好地分散，還加入分散劑，如常用的六偏磷酸鈉等。該類鋼結構防火涂料在生產過程中一般都分為3步： 步先將各種阻燃添加劑分散在水中，然后研磨成規定細度的漿料；第二步再用基料（乳液）進行配漆；第三步在漿料中配以無機輕質材料、增強材料等攪拌均勻。該涂料一般分為底層（隔熱層）和面層（裝飾層），其裝飾性比厚涂型好，施工采用噴涂，一般使用在耐火極限要求不超過2h的建筑鋼結構上。
