防火涂料一般由基料、分散介质、阻燃剂、填料、助剂（增塑剂、稳定剂、防水剂、防潮剂等）组成。其中阻燃剂是防火涂料能起到防火作用的关键组分，阻燃涂层通过各种机理反应和化合反应起到阻火作用。防火涂料涂层的阻燃机理可以归结于以下几点：
（1）涂层本身具有难燃或不燃性，被保护的可燃基材不直接与空气接触而延迟基材着火燃烧。
（2）涂料遇火受热分解出不燃性的惰性气体，冲淡被保护基材受热分解出的易燃气体和空气中的氧，抑制燃烧。
（3）防火涂料遇热能生成减缓及终止燃烧连锁反应的自由基。
（4）防火涂料遇热膨胀，形成隔热、隔氧的膨胀炭层，阻止基材着火燃烧。
目前大多数涂料中最普遍的阻燃成分是卤化物质和锑氧化物。无机钡化合物和三水合氧化铝（ATH）只是在很小的范围内使用。膨胀型涂层旨在发生膨胀从而产生一层泡沫。这些涂料被用来保护易燃物质比如木材和塑料。在燃烧过程中产生的泡沫要比原来的涂层厚50～100倍并提供隔热材料，保护基材物质不受热和分解产物的作用。
由于目前使用的涂料中包含一种或多种重金属，并且在生产和燃烧过程中会产生有毒气体，所以我们的涂料工业在不久将被要求替换一些原材料，而向节能、低污染、高性能方向发展。
表1列出了涂料中所含这些重金属的醉大允许量。
令人关注的是，在列出的20种重金属中，有14种作为涂料的组成部分已被广泛使用或正在被使用。
对于使用特定的溶剂，这种情况不是特别好。表2列出了目前在涂料中使用的一些常见溶剂的所含重金属建议醉大量。
当考虑阻燃体系时，这种情况变得更为复杂。不仅要面对以上的限制，而且要考虑阻燃体系中加入的原料在燃烧过程中不产生有毒气体和烟。
1涂层的形成分析和阻燃机理研究
本文分别就以下四种涂料体系进行了涂层形成的分析和阻燃机理的研究。
1.1低挥发性有机化合物（VOC）氯化醇酸树脂体系
现有配方中的主要组成成分是氯化醇酸树脂溶剂、二氧化钛、磷酸锌、偏硼酸钡、无机物、添加剂。树脂溶液中经常提到的溶剂是Solvesso100（一种窄馏分芳香族溶剂），并且它包含不同数量的HAPs。以上的配方只是详细说明的十一种中的一种。每一种配方都有稍微不同的组成成分。这些产品的阻燃性质可以归因于氯化醇酸树脂和偏硼酸钡，同时耐腐蚀是由于磷酸锌和偏硼酸钡的存在。该产品的设计不是用作涂漆料的功能，而是一定数量的耐腐蚀原料是轮船内舱壁应用所必须的。
这些产品有很好的盐雾特性，同时也有一些缺点。这些缺点当中最主要的困难是保持VOC含量不变或低于法定限量2.8lbs/gal，并且仍能保持在特定的粘性范围内。大多数产品在制造时VOC含量合适的，而粘性系数却超过了95KU。
改良配方中的组成成分主要是氯化醇酸树脂溶液、二氧化钛、碳酸钙、三水合氧化铝、硼硅酸钙、偏硼烷钙、PM醋酸盐，像以前一样，由于单一的缘故，与添加剂混合在一起。
以上配方的设计旨在作为淡白色基料的功能，并且说明中的11种色料可以从这种浅色基料中显现出来。该系统的阻燃特性可以归因于氯化醇酸树脂，ATH，硼硅酸钙和偏硼烷钙的存在。据测试，后两种涂料成分起到的作用是耐腐蚀。通过盐水喷雾实验和粘附力测试证明了该产品与标准配方有相当的耐腐蚀性。
FSI的取值范围从0（水泥板）到100（红栎）。对于大部分阻燃涂层，FSI的醉大允许平均值为20，而没有超过25的。在这种情况下，对FSI的要求将更加严格。以上所示火焰蔓延指数表明这些产品都具有良好的阻燃性能。
本文以改良的白色和红木配方，对HAPs和重金属作了分析。在这两个例子中，所有的重金属，包括钴（其值分别为0.0037%和都低于建议标准。每种产品中总的HAPs都小于0.064lbs./gal.，远低于建议醉大值0.25lbs./gal.。
本文对标准和改良白色配方进行热重分析。热重分析过程中，加热速率为20℃/min，在氮气中加热至300℃，而在空气中加热到500℃。它们的TGA曲线二者没有太大的差别，起初下降至300时降到80%，该值对应于涂层的质量百分数，随着进一步加热，重量继续下降，下降到400℃约为55%时曲线开始趋于平稳。该余重对应于干膜中色料的理论含量，这表明在此过程中全部氯化树脂都被破坏。
1.2低挥发性有机化合物（VOC）氯化乳剂体系
目前氯化乳剂体系主要组成的成分为聚偏二氯乙烯丙烯酸共聚物乳状溶液、二氧化钛、水、三氧化二锑、聚结剂，简单地结合了各种添加剂。添加剂部分包括分散剂、消沫剂、增稠剂、增塑剂和防腐剂。这个标准配方使用了溴化增塑剂和溴化防腐剂[7]。标准产品约成型于15年前，一直以来很少被应用。先前介绍的溶剂型DODE24607产品的应用则更为广泛。
该产品应用的主要缺点在于其令人厌恶的臭味。这种涂层有一个确定的干燥时间约为30～40分钟，且不迅速锈化。该产品通过1136个洗涤圈（ASTM D2486）和5个冷冻解冻圈。它是一种独特的产品，没有标准以外的其他成分。其阻燃性能归功于其中氯化乳剂和三氧化二锑的使用。
