使用环氧膨胀型防火涂料对建筑结构和石化设施进行保护,对于减慢设施钢结构的坍塌、延缓火灾的蔓延速度和维护钢结构安全起了重要作用。但是聚磷酸铵(APP)由于本身具有吸水性,影响了涂层的使用。因此,使用微胶囊对APP进行包覆处理,能有效解决APP在使用时吸潮的问题。聚脲具有良好的耐水性和耐候性,国内有很多关于聚脲微胶囊解决材料的吸潮、耐候性不强的报道,但是关于聚脲包覆APP微胶囊还没有人研究。本文分别把异氰酸酯和APP分散于甲苯和去离子水中,采用界面聚合法在一定温度下添加催化剂制得聚脲包覆APP微胶囊,利用单因素考察法,确定了最佳聚合工艺:反应温度为50℃,搅拌速度为1500r/min,催化剂添加量为3g,去离子水与APP用比4:1,IPDI添加量25g。此时吸水率达到4.36%,微胶囊粒径40μm左右。TG结果证明聚脲微胶囊不会影响APP的热分解。然后以环氧树脂为成膜树脂,聚脲包覆APP胶囊、双季戊四醇、三聚氰胺为阻燃体系,海泡石、膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠、二氧化钛、氢氧化铝和氢氧化镁作为填料,添加助剂和稀料制得阻燃涂料。实验结果证明添加聚脲微胶囊的涂层具有更优的力学强度(硬度达到2H,耐冲击达到50cm·kg,附着力性能达到1级,柔韧性达到0mm)、最低的吸水率0.54%和最长的耐候时间16d,同时阻抗值为2.6·10~6Ω。涂层的点燃时间增加,质量损失、热释放速率峰值、总热释放呈现下降趋势,基材背温降低60℃左右。最终选择环氧树脂55g、阻燃体系45g,其他填料助剂15.5g为最佳的配方体系。