防火涂料是一类可以延缓基材燃烧的特种涂料,其中水性膨胀型防火涂料因其防火性能高、不改变材料使用性能、易加工的特点被广泛应用于木材、纺织品、金属等基料上。在水性膨胀型防火涂料受高温辐射初期阶段会产生烟气,阻碍人员逃离火场。为了进一步对水性膨胀型防火涂料受热过程中产生的气体颗粒及生烟特性进行研究,本文在基础水性膨胀型防火涂料中添加不同粒径不同添量硼酸锌研究其对水性膨胀型防火涂料的抑烟性能影响规律及抑烟机理。(1)综合点燃时间、热释放速率及总释热速率结果分析得出添加硼酸锌后对防火性能有所提升的配方组,整体显示出防火性能在添加粒径适中(2-5μm)时最好,粒径过小硼酸锌容易造成团聚,不利于与其他组份充分混合分散,粒径过大时硼酸锌比表面积减小,不能充分与其他组份协同阻燃抑烟。添加硼酸锌后的涂层残炭剩余量增加,将更多的烟气颗粒束缚于膨胀炭层中,减少了烟气的释放。(2)通过对涂层膨胀炭质层的电镜扫描分析出当添加硼酸锌的炭层呈现理想的蜂窝状结构,较为添加硼酸锌样组炭层更为致密紧实。(3)对比添加硼酸锌前后的红外光谱响应情况得出在膨胀炭层的形成过程中碳结构发生了明显变化,生成的Zn-P-O复杂结构的炭层改善阻燃抑烟性能。(4)热重分析结果显示涂层热解包括前期硼酸锌水解在内的4个热解段,添加硼酸锌后的水性膨胀型防火涂层在热分解温度、分解时间以及吸热量上都优于未添加硼酸锌的基础涂料,同时拟合得出涂层在热分解反应过程的动力学方程,结论与防火抑烟性能测试结果相符。硼酸锌对防火涂料抑烟影响规律及机理研究不仅对火灾初期烟气量的减小具有重大意义,同时也为后期开发新的低烟低毒的防火涂料及新的抑烟剂奠定了基础。