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厚涂型钢结构防火涂料的基本组成是：胶结料（硅酸盐水泥、黄骅氯氧化镁或无机高温黏结剂等）、黄骅骨料（膨胀蛭石、黄骅膨胀珍珠岩、黄骅硅酸铝纤维、黄骅矿棉、黄骅岩棉等）、黄骅化学助剂（改性剂、黄骅硬化剂、黄骅防水剂等）、黄骅水。钢结构防火涂料基料的硅酸盐水泥、黄骅氯氧化镁水泥和无机黏结剂，常用的无机黏结剂包括碱金属硅酸盐类以及磷酸盐类物质等。
但在碱金属硅酸盐中往往都存在着游离的碱金属离子，空气中的酸性气体和CO2等将与其发生化学反应。如果单独用碱金属硅酸盐来作为涂料的基料时会使涂膜不耐水、黄骅不耐潮、黄骅耐候性差，并且涂层容易出现开裂、黄骅脱粉等不良现象。因此如果采用碱金属硅酸盐作为钢结构防火涂料的基料，首先要解决的关键问题就是对其进行改性，即解决对游离的碱金属离子的抑制问题。
磷酸盐类黏结剂也是常用的无机黏结剂，用它作为防火涂料的基料时，避免了碱性氧化物与空气中的酸性气体反应的问题，从而提高了涂料的耐候性、黄骅耐水性等理化性能指标。但是，磷酸盐类黏结剂中M/P的摩尔比（M指金属，P是磷）对涂料的贮存稳定性、黄骅耐水性以及涂料与钢基材的黏结力等各项性能都有直接的影响。因此，在以磷酸盐为基料的钢结构防火涂料的研制中，基料摩尔比的控制是很重要的。
由于厚型钢结构防火涂料的涂层厚而且用量多，增加建筑物自重。因此，在涂料应注意加入一些轻质材料和高效隔热骨料以降低涂料的密度。用得多的轻质隔热骨料主要是膨胀蛭石和膨胀珍珠岩。
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涂覆在钢构件上的厚型钢结构防火涂料的防火隔热原理是防火涂料受火时涂层基本上不发生体积变化，但涂层热导率很低，延滞了热量传向被保基材的速度，防火涂料的涂层本身是不燃的，对钢构件起屏障和防止热辐射作用，避免了火焰和高温直接进攻钢构件.还有涂料中的有些组分遇火相互反应而生成不燃气体的过程是吸热反应，也消耗了大量的热，有利于降低体系温度，故防火效果显著，对钢材起到高效的防火隔热保护.另外该类钢结构防火涂料受火时涂层不发生体积变化形成釉状保护层，它能起隔绝氧气的作用，使氧气不能被保护的易燃基材接触，从而避免或降低燃烧反应.但这类涂料所生成釉状保护层导热率往往较大，隔热效果差.为了取得一定的防火隔热效果，厚涂型防火涂料一般涂层较厚才能达到一定的防火隔热性能要求。
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