膨胀型防火涂料遇火时能膨胀发泡形成蜂窝状的炭化层，其膨胀防火体系主要由酸源、碳源、发泡剂等组成。因而通常制备膨胀型防火涂料需要以下4种基本成分：

    一、形成涂层的成膜剂或粘结剂，如脲醛树脂类，三聚氰胺—甲醛树脂类，聚乙烯醇，聚醋酸乙烯类以及聚丙烯酸酯类等。

    二、酸源。一般为自由酸或加热时能在一定温度下放出无机酸的盐类物质，它是成炭发泡层形成的催化剂或阻燃剂，如磷酸、磷酸盐和聚磷酸铵等。

    三、发泡剂。一般为含氮的化合物，如脲、三聚氰胺和双氰胺等，这类物质在一定温度下分解产生的N2、NH3、NOx等气体起发泡剂的作用。

    四、碳源——碳化剂。一般为羟基的富碳化合物，它在酸的催化作用下，失水而炭化，为发泡层提供炭质骨架，使发泡层形成疏松的结构，如季戊四醇、丙三醇、糊精和淀粉等。

    拼成膨胀防火体系的酸源、碳源和发泡剂三者是缺一不可的，它们在膨胀发泡和阻火隔热过程中起着“协合”效应。其膨胀发泡过程的原理是：涂层在受火时软化和熔融，发泡剂分解放出气体，气体的逸出使变软的涂层鼓泡膨胀，体积增大而产生的厚厚的炭化发泡层成绝热隔热层。

    以氯化石蜡和双氰胺为发泡剂时，其分解过程如下：Cn+H2n+2Cln→HCl；C2H4N4→C+NH3+N2。

    与此同时，酸源物质也发生分解而放出游离酸类并与多元醇的碳化材料反应，使多元醇脱水而酯化。随此过程的进行，膨胀发泡层逐渐转化为炭化物质的隔热层，例如磷酸氢二铵产生磷酸，磷酸和碳源（以异戊四醇为例）反应生成磷酸酯：C5H5（OH)4+H3PO4→C5H5（OH4）·H3PO4

    此磷酸酯分解成磷酸、水和炭化层：C5H5（OH)4·H3PO4→H2O+H3PO4+C。

    显然，膨胀发泡层中绝大部分的碳是由所含的炭化材料经酸作用脱水而获得的。应当指出，要使膨胀防火涂料遇火时膨胀发泡形成的防火隔热膨胀层，需要其配方中的膨胀防火体系在受热后以适当的秩序发生一系列的化学物理反应，在整个过程中，要求发泡剂分解产生气体、酸源分解放出酸类物质、碳源材料脱水炭化三个步骤在变化的温度、时间、速度方面要基本协调一致，才能形成细小的多孔海绵状炭化层。这就是前面讲到的“协合”的一个方面的含义。