钢结构具有强度高、自重轻、延展性好等优点,在国内外建筑业中得到了广泛应用。钢材虽然不具备可燃性,但其导热系数大,耐火性能差,不加防火保护的情况下,耐火极限只有0.25小时,远达不到我国建筑设计防火规范的要求。因此,要提高钢结构的耐火极限,必须对其实施有效的防火保护。钢结构的防火保护措施形式多样,直接喷涂防火涂料是一种理想、可靠、经济、实用的方法。超薄型钢结构防火涂料是20世纪90年代兴起的一种新型防火涂料,同时具有优良的装饰作用和防火性能。目前市场出现的超薄型防火涂料多为溶剂型,随着涂料工业向节能、低污染、高性能化、专业化方向发展,钢结构防火涂料也向“五E”方向迈进。本论文针对水性无卤超薄型钢结构防火涂料的特点,对其进行了试验研究。水性无卤超薄型钢结构防火涂料通常包括基料树脂、阻燃剂、填料及助剂等组分。本文比较了不同树脂形成炭化层的优劣,确定选用丙烯酸树脂作防火涂料的基料,并确定了填料的适宜掺量。同时,采用均匀试验设计法对阻燃剂用量试验进行了试验设计,对不同涂敷厚度与阻燃时间的关系进行了拟合;讨论了不同阻燃剂用量时的膨胀炭层厚度和膨胀倍率;对不同涂敷厚度下阻燃剂用量同阻燃时间建立了三次模型,并通过优化得出了不同涂敷厚度下阻燃剂的最佳用量。最终得到了水性无卤超薄型钢结构防火涂料的配方为:丙烯酸树脂28.3%～31.5%,聚磷酸铵13.2%～14.6%,季戊四醇4.8%～13.2%,三聚氰胺3.2%～3.6%,可膨胀石墨3.2%～3.6%,氢氧化铝9.7%～10.8%,助剂3.7%～4.2%,水适量。最后,本论文研制的防火涂料与现有水性防火涂料进行性能对比,表明本涂料具有阻燃时间长,粘度和粘结强度高,单次涂敷厚度较大,干燥时间相对较短,无污染,无火灾危险,生产施工方便,生产成本较低等特点。