膨胀型防火涂料作为应用最为广泛、最方便有效的防火涂料,在抵御火灾危害方面起到了巨大的作用。但是防火涂料在燃烧过程中会释放大量浓烟和有毒气体,烟气毒性的威胁,阻碍了人员安全疏散和灭火救援行动,由此造成巨大的人员伤亡和财产损失。对于烟气的研究同阻燃一样具有重要价值。因此防火涂料的高性能、阻燃、抑烟等方面成为今后的研究趋势。本文以应用广泛的水性膨胀型防火涂料作为研究的基础体系。首先,测试发现涂层的动态阻燃和生烟性与乳液含量呈正相关变化,热释放速率和生烟速率随着丙烯酸杂化乳液含量增加而增大；乳液含量为30%时,比光密度最小。小室法测试发现乳液用量为30%的涂料防火效果最好。其次,采用均匀设计的方法,优化聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MEL)三组分的最佳配比,设计了7种配方样品,综合了小室法、锥形量热仪、烟密度测试仪等实验方法。采用线性规划、拟合曲面的方式,借助MATLAB、Lingo等数学软件,结合六种参量通过排除最差解的方法找到可行域,最终求得最优的APP:PER:MEL的比例为2：1：1。再次,采用热重分析仪分别考察了IFR膨胀阻燃体系的三组分的热分解过程,发现APP、PER、MEL的分解温度范围基本相当,可以很好的匹配发挥作用。结合乳液对水性膨胀型防火涂料阻燃和生烟的研究,用热重分析仪对比考察了膨胀阻燃体系、杂化丙烯酸乳液和优化乳液比例的水性涂料的热分解过程,并结合元素分析仪,分析研究了它们在氮气和氧气气氛下的热解过程及其成炭性。并对成炭率作了比较。最后,采用锥形量热仪考察了三氧化钼、钼酸铵、膨胀石墨、硼酸锌、三氧化二锑这五种阻燃抑烟剂的动态阻燃和生烟性,分析每种阻燃抑烟剂的作用规律,并进行了综合分析。钼系化合物和EG比例达到一定范围后有阻燃或者抑烟作用。而硼酸锌和三氧化二锑主要起到了推迟着火和生烟时间的作用。对协同性能最好的可膨胀石墨采用电子显微镜观察等研究手段,进行了深入的研究分析。