膨胀型防火涂料的发泡膨胀对于防火效果十分有效，而且它的炭化层的形成过程和最终状态决定钢结构膨胀型防火涂料防火性能的好坏，对于炭化层的阻燃功效，它的物理结构是非常重要的，较厚的泡沫炭层相对于薄的则效果更加好一些，泡孔孔径小的炭层的阻燃效果同样也更优一些。那这些炭化层的气孔是怎么形成的？小编为您总结：
    炭化层的气孔形成原理分三个阶段：
第一个阶段：起泡核的形成，在形成过程中主要是利用聚合物体系分子中的自由体积或者是聚合物体系溶体中的低势能点为该点形成了起泡核，决定了炭化层的泡孔密度和分布。
第二个阶段：起泡核的发展，在受到气体在体系中的扩散速度和渗透速度的影响，直接就影响了泡体的几何形状。
第三个阶段：泡体的成型。第一个阶段非常重要，因为同一温度范围的溶体中同时出现大量均匀分布的气泡，则得到的发泡体中的泡孔均匀细密，炭质层优良；反之，如同一温度范围的溶体中起泡核逐步出现，且延续时间较长，则泡孔稀疏且大，使泡体最终均匀性较差，炭质层易发生脱落。
    在成核机理中，较成熟的理论有“热点成核理论”，即热点附近溶体先发生熔化而成为低势能点，导致泡核形成。同样，为了增加体系的低势能点，常用的成核剂有：硅酸铝钙、SiO2、FeO3、滑石粉等。成核剂的加入有利于产生大量气泡。同时，在非均相成核过程中，加入表面活性剂也有利于气泡核的形成。
     得出结论：增加温度可降低表面张力，有利于形成大量的气泡核。但增加温度和表面活性剂一方面使r减小，另一方面也会使起泡更容易发生破裂。要得到优质的炭质层，需要采用手段使溶体体系镇南关同时存在大量的起泡核和较多的过饱和气体。
    当填料成分分别均匀以后，炭质层结构从发泡过程来看，主要取决于其中成膜物的性质。当防火涂料中的固体粉末充分分散时，孔径大小不一致是由于气孔在形成过程中表面张力的不同造成的，而此时的表面张力取决于防火涂料的粘度和均匀度：当高分子成膜物质分子量较小、分子量分布较大、分子结构有序性差时，膜的强度和均匀性都会明显下降。炭质层孔径分布的均匀性也受到高分子膜的影响。
    因此，当防火涂料在受热时，无机酸开始对多元醇和酯进行脱水炭化，形成炭层和无机物，同时体系进一步发泡膨胀；反应接近终止时，系统开始胶化和固化，最终形成具有隔热、隔氧的带微孔结构的泡沫炭质层。由防火涂料的阻燃机理来看，它们之间的协同作用实现了防火涂料的发泡成炭过程，则发挥了阻燃的效果。