水性膨胀型防火涂料由于绿色环保、阻燃效率高、干燥快、施工方便等优点,被人们广泛使用。但水性膨胀型防火涂料仍有一些不足,如涂料形成的膨胀炭层强度低,导致涂料耐火性能不好;涂料的生烟量大,导致涂料遇火时危害大;涂料耐水性能差,导致涂料使用寿命短、遇水时作用小等。因此针对以上的情况,本文分别制备了螺环磷酸根离子、碳酸根离子和硝酸根离子插层的水滑石(S-LDH、C-LDH和N-LDH),以及聚磷酸铵微胶囊(MFAPP)、硼酸锌微胶囊(MFBZ)和次磷酸铝微胶囊(PUFAHP),将它们应用于膨胀型防火涂料中,并分别研究了不同种类水滑石和水滑石含量对防火涂料的耐火性能的影响,以及微胶囊化阻燃剂对防火涂料耐火性能、抑烟性能和耐水性能的影响。本文的主要工作如下:1、采用半连续种子乳液法,制备了水性丙烯酸酯核壳乳液,所制得的水性乳液凝聚率为2.96%,固含量为42.72%,机械稳定性和钙离子稳定性优异,贮存稳定性在7个月以上;采用水热法,以碳酸根离子、硝酸根离子以及含磷的螺环磷酸根离子为阴离子插层剂,制备了C-LDH、N-LDH和S-LDH三种水滑石,它们层间距分别为0.76nm、0.88nm和1.44nm,其中S-LDH的层间距最大,热稳定性最好;将三种水滑石应用到膨胀型防火涂料中时,它们能够提升膨胀炭层的强度和热稳定性,使得炭层结构更加均匀紧凑,增强了膨胀炭层的隔火隔热能力,其中添加S-LDH的涂料的耐火性能最好,S-LDH的最佳添加量为4～5%。2、采用原位聚合法,以三聚氰胺甲醛树脂、脲甲醛聚合物等为壁材,以聚磷酸铵、硼酸锌、次磷酸铝等为芯材,合成了聚磷酸铵微胶囊(MFAPP)、硼酸锌微胶囊(MFBZ)和次磷酸铝微胶囊(PUFAHP),通过红外光谱、扫描电镜、粒径分析等表征,证明硼酸锌微胶囊(MFBZ)和次磷酸铝微胶囊(PUFAHP)已被成功制备;水溶性和水接触角测试分析表明,BZ和AHP微胶囊化后,粒子水溶性降低,粒子耐水性得到提升;热失重分析表明,所制备的MFBZ和PUFAHP具有优异的热稳定性。通过防火测试分析表明,MFBZ在防火涂料的添加量在6%左右较为适宜,添加6%MFBZ的涂料的耐火性能优异,防火测试100min时,背温仅为212℃;通过热失重和锥形量热仪测试分析表明,添加MFBZ的涂料的热稳定性能得到有效的提升,生烟量大大减少;炭层分析表明,添加MFBZ之后,涂料的膨胀炭层的膨胀倍率更小,更不易开裂,更加完整,炭层结构也更加紧凑致密;水接触角测试分析表明,APP和BZ的微胶囊化使得涂料的水接触角从31.5°增加到90.1°,涂料表面由亲水变为疏水;静态浸渍试验分析表明,APP和BZ经过微胶囊化,涂料在水中浸泡72h后,涂料仍保持完整,表面不起泡发皱,外观无明显变化,耐水性能有明显的提升;涂料浸水前后耐火测试分析表明,APP和BZ的微胶囊化并不损害涂料的耐火性能,反而使得涂料的耐火性能有一定的提升,微胶囊涂料泡水后的耐火性能远胜于未微胶囊化涂料。