在受火情况下，其厚度迅速膨胀至原来的几十倍，可达两百倍，形成的蜂窝或者海绵状炭质层对钢的防火作用主要可以归纳为三个方面：
(1)阻隔作用，高度膨胀的炭化层可以对所保护的钢结构起到良好的空气、热源隔绝作用，从而有效降低钢结构表面温度，延长火灾中钢结构的支撑时间；
(2)吸热作用，聚合物涂层的软化、熔融、膨胀后炭化层的物理变化以及涂料各组分的热分解、蒸发和炭化均会吸收大量的热量，从而有效降低钢结构表面温度；
(3)终止燃烧，涂料各组分受热分解出来的各类不燃性气体可以起到稀释氧气浓度的作用，并且可捕捉燃烧所产生的自由基，从而有效阻止燃烧的进行。这三个过程的协调作用，最终使得膨胀型钢结构防火涂料发挥有效的防火作用。