(1)催化劑凡是受熱能分解產生具有脫水作用的酸性化合物均可作為防火涂料的脫水成炭催化劑,如磷酸、硫酸、硼酸的鹽、酯和酰胺類化合物。作為膨脹型防火涂料的關鍵組分,脫水催化劑的主要功用是促進和改進涂層的熱分解進程,促進產生不易燃的三維炭層結構,減少熱分解產生的可燃性焦油、醛、酮的量。磷酸的銨鹽如聚磷酸錢是最常見的脫水成炭催化劑,這類物質在高溫下能脫氨生成磷酸,繼而生成聚磷酸。聚磷酸能與多羥基化合物發生強烈的酯化反應并脫水引發膨脹過程。聚磷酸銨(APP)屬磷系阻燃劑,具有低煙、無毒等優點,其含磷、含氮量多,熱穩定性好(熱解溫度達到290℃)。
(2)成炭劑成炭劑是組成在高溫下形成不易燃的、三維炭層空間結構的發泡炭化層的物質基礎,對發泡炭層起著骨架作用。成炭劑結構通常為多官能醇,其含碳量決定炭化速度,羥基含量決定脫水速度和成泡速度。一般情況下采用高含碳量,低反應速度的物質作炭化劑比較合適。季戊四醇(PER)分解溫度高達280℃左右,它能在聚磷酸銨分解產生的酸的作用下脫水成炭,最終形成良好的膨脹發泡層。淀粉也是常用的成炭劑,若采用淀粉作為炭化劑,則不能在由聚磷酸銨分解產生的酸的作用下形成理想的膨脹炭層,因為淀粉的分解溫度約為150℃左右,遠低于聚磷酸銨的分解溫庋,在APP分解之前淀粉早已分解并產生大量可燃性焦油。
(3)發泡劑發泡劑遇火達到一定溫度時分解并釋放出不燃性氣體,如氨氣、二氧化碳、鹵化氫等,使涂層在達到軟化點的條件下發泡膨脹形成海綿狀炭質層。發泡劑分解產生氣體?脫水催化劑分解放出磷酸等物質,炭化劑炭化這三個步驟在其發生變化的溫度方面要基本協調一致。如果發泡劑的分解溫度比脫水成炭催化劑低得多,則分解產生的氣體就會在涂層成炭之前逸出而不能起到膨脹發泡的作用;而如果發泡劑的分解溫度比催化劑的分解溫度高得多,則分解產生的氣體會將炭化層頂起吹掉,也不能形成良好的發泡層。為了在較大溫度范圍內釋放出不燃性氣體和延長釋放氣體的時間,三聚氰胺(分解溫度250℃)和氯化石蠟(其分解溫度190℃)配合使用,可以從固相到氣相廣泛抑制燃燒的進行。