水性膨胀涂料具有使用方便、成本低、环境友好等优点。泡沫炭可以减少火灾中的热传递，保护木材基材，减少火灾危险。

水性膨胀型阻燃涂料使用了三聚氰胺-脲醛（MUF）和PVAc树脂为共混物，环氧/丙烯酸树脂为成膜树脂，分别制备了水性膨胀型木材防火涂料。对涂层的物理、化学和阻燃性能进行了评价。研究了涂层和炭的结构和质量，讨论了炭结构与薄膜阻燃性的关系。为了减少或消除在役薄膜中阻燃剂的损失和再结晶，对阻燃微胶囊的制备进行了探索性研究。

经过反复试验，得到了成膜树脂的较佳配比。为了优化膨胀型阻燃体系的配方，采用聚磷酸铵（APP）和磷酸鸟苷脲（GUP）作为脱水载体催化剂，三聚氰胺（MEL）作为泡罩，季戊四醇（PER）作为发泡剂。

通过均匀设计和后续评价，得到了适用于MUF-PVAC共混物的较佳膨胀型防火涂料配方D2，适用于环氧/丙烯酸树脂的配方U5和U7。锥形量热计（cone）分析结果表明，分别涂有D2、U5和U7的木材样品与未涂油漆的木材样品相比，具有更低的热释放和烟雾释放。通过热重分析、红外光谱分析等方法，对涂层和炭的结构和性质进行了研究。

结果表明，合成的涂层质量损失率明显降低。复合脱水催化剂在不同温度范围内相互作用，膨胀型阻燃体系与成膜剂具有协同作用。泡沫炭中大部分有机基团明显减少，甚至消失。

膨胀型水性改性氨基树脂防火涂料的整体阻燃和抑烟性能远优于市售膨胀型水型防火涂料。采用喷雾干燥和相分离法制备了阻燃微胶囊。两种微胶囊的形态差异明显。在通过喷雾干燥制备阻燃微胶囊时，保持较佳的进出口温度和喷雾压力是重要的，而对于相分离法，壁材与芯材的比例相对较高是关键。