電纜防火涂料是在飾面型防火涂料基礎(chǔ)上結(jié)合自身要求發(fā)展起來(lái)的，因而原料的研究及選用可參考飾面型防火涂料。電纜防火涂料作為特種涂料，除了應(yīng)具有普通涂料的裝飾作用和對(duì)電纜基材提供物理保護(hù)外，還需要具有阻燃耐火的特殊功能，這就要求它們?cè)谝欢囟认履馨l(fā)泡形成防火隔熱層。因此對(duì)其基料有一個(gè)特殊要求，要求基料能與整個(gè)涂料體系協(xié)和，使涂料既有良好的機(jī)械理化性能，又能在受火時(shí)形成較好的泡沫隔熱層，為了達(dá)到一定的阻燃耐火時(shí)間，要求發(fā)泡層在高溫下也不脫落。另外電纜橡膠類材料是高彈性體，并且電纜需要經(jīng)常檢修移動(dòng)，這就要求涂層應(yīng)具有足夠的耐伸縮變化的性能，還要求防火涂料對(duì)橡膠電纜類材料無(wú)腐蝕性能、附著力好、室溫固化性好、涂膜裝飾性好。上述這些要求決定了選擇的關(guān)鍵之一是解決涂料與基材有良好的黏結(jié)性等問(wèn)題。另外，對(duì)所選用的樹(shù)脂基料進(jìn)行改性，使其配入各種阻燃添加劑后，既有理想的防火隔熱性，又能適應(yīng)電線電纜地下溝應(yīng)用的環(huán)境條件。在電纜防火涂料的研究中，所選用的樹(shù)脂不僅使防火涂料有很好的防火效果，還需要從應(yīng)用的角度出發(fā)，要求防火涂料具有抗水性、抗酸性、堿性、防霉性和電纜防腐蝕性及對(duì)電纜基材有較強(qiáng)的黏結(jié)性。電纜防火涂料的基料一般選用氯化橡膠、過(guò)氯乙烯、氨基樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂等溶劑型樹(shù)脂和丙烯酸乳液、氯乙烯一偏二氯乙烯乳液、乳白膠、苯丙乳液等水溶型樹(shù)脂。能用于制備電纜防火涂料的樹(shù)脂有很多，在實(shí)際中經(jīng)常采用兩種以上的樹(shù)脂混合使用，相互之間取長(zhǎng)補(bǔ)短，以獲得理想的涂膜性能。
阻燃劑是電纜防火涂料的另一關(guān)鍵組分，它對(duì)電纜防火涂料的防火隔熱性能影響是極大的。選擇的阻燃劑必須與電纜防火涂料中的其他組分相互配合，使電纜防火涂料具有上述優(yōu)良的理化性能，而且在受火時(shí)膨脹發(fā)泡形成堅(jiān)固致密的隔熱層。選用阻燃劑時(shí)，需參考國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料，結(jié)合國(guó)內(nèi)資源情況，對(duì)預(yù)選適用的阻燃材料進(jìn)行單項(xiàng)性能實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)熱重和差熱分析，確定原料的熱分解性和阻燃性，在此基礎(chǔ)上將其分類，再通過(guò)配伍實(shí)驗(yàn)觀察協(xié)同效果，這樣經(jīng)過(guò)分析和實(shí)驗(yàn)來(lái)確定所選用的阻燃材料。
由于膨脹型防火涂料的防火隔熱效能是依靠涂層膨脹后形成的發(fā)泡層所具有的低導(dǎo)熱性而實(shí)現(xiàn)的，因此發(fā)泡層質(zhì)量的好壞，直接影響涂料防火隔熱性能的優(yōu)劣。涂層在膨脹發(fā)泡形成阻燃隔熱保護(hù)層的過(guò)程中，存在著發(fā)泡率與發(fā)泡層密實(shí)度這一對(duì)矛盾，若涂料膨脹發(fā)泡率太低，火源與電纜基材之間的有效隔熱距離近，出現(xiàn)防火隔熱效果差的問(wèn)題;若涂料膨脹發(fā)泡率太大，則發(fā)泡層強(qiáng)度差，容易被火焰沖破，使其開(kāi)裂而火焰直接進(jìn)攻電纜基材，失去防火保護(hù)的目的。這就要求掌握發(fā)泡劑的量，找到涂料膨脹發(fā)泡層的一個(gè)最佳高度，當(dāng)在這一值附近時(shí)，發(fā)泡層既有一定的強(qiáng)度，又使火源與電纜基材有一定的隔熱距離，從而獲得高質(zhì)量的發(fā)泡層，取得良好的隔熱效果。由于目前人們?cè)谶x用阻燃劑時(shí)，首先會(huì)選用無(wú)公害、無(wú)污染、無(wú)放射性、在使用過(guò)程中無(wú)毒的綠色環(huán)保型阻燃劑，無(wú)機(jī)阻燃劑不僅有良好的阻燃效果，且無(wú)毒，燃燒時(shí)不產(chǎn)生濃煙和毒氣，原料來(lái)源豐富，成本亦低。因而在研究中采用加入一定量無(wú)機(jī)添加劑以提高涂料膨脹發(fā)泡層的質(zhì)量，從而達(dá)到最佳防火效果。
由于非膨脹防火涂料涂層較厚，難以滿足電纜的彎曲要求，因此電纜防火涂料的成膜物質(zhì)主要以高氯聚乙烯、氯化橡膠、丙烯酸樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂、苯丙乳液、氯偏乳液等為主。脫水成炭催化劑可選擇磷酸銨鹽和偏磷酸銨鹽，為提高涂層的抗水性，通?？蛇x用在水中溶解度較小的聚磷酸銨。炭化劑有季戊四醇、二季戊四醇、多季戊四醇、淀粉、糊精等，炭化劑的選擇不僅要考慮其分解溫度，還要考慮和脫水炭化溫度的匹配，通常選用季戊四醇。常用的主發(fā)泡劑是三聚氰胺，輔助發(fā)泡劑有聚磷酸銨、氯化石蠟等。為進(jìn)一步提高炭化層的強(qiáng)度，在涂料配方中應(yīng)加入炭化層補(bǔ)強(qiáng)劑，炭化層補(bǔ)強(qiáng)劑的作用與膨脹劑相反，用量應(yīng)適當(dāng)，如一定量的石棉粉和酚醛纖維。著色劑可選擇遮蓋力強(qiáng)、著色力高及化學(xué)性能穩(wěn)定的鈦白粉和有機(jī)顏料。堿性的顏料能中和高溫下脫水成炭催化劑分解出來(lái)的磷酸，影響涂層的膨脹發(fā)泡效果，不宜采用。對(duì)溶劑型電纜防火涂料，選擇的溶劑不能破壞電纜絕緣護(hù)套料的性能，根據(jù)電廠和變電站的施工防火要求，可選用醋酸丁酯。在GA181-1998中，抗彎性與阻燃性同為A類缺陷指標(biāo)，與阻燃性同等重要。在其他材料基本確定的情況下，可通過(guò)填加增塑劑的方法來(lái)解決。一般小分子的增塑劑對(duì)炭化層有破壞作用，較大分子的增塑劑在提高涂膜韌性的同時(shí)基本不對(duì)其他性能造成負(fù)面影響。如磷酸酯類阻燃增塑劑，當(dāng)以一定的配比加入涂料中攪拌均勻后，所制得的涂料柔韌性大大提高，能滿足電線電纜彎曲的要求。同時(shí)由于這種增塑劑兼具阻燃的性能，不會(huì)影響涂料的防火性能。
