水性膨胀防火涂料是钢结构防火的主要手段，但是传统水性钢结构膨胀防火涂料形成的膨胀炭层比较疏松，膨胀炭层的抗高温氧化能力不强，致使形成的膨胀炭层在高温的作用下容易氧化和脱落。本论文利用典型无机粘土来改善水性钢结构膨胀防火涂料的防火性能，研究了不同无机粘土对不同膨胀防火体系的影响，探讨了无机粘土对传统膨胀防火体系的优化改进，制备出防火性能优异的水性钢结构膨胀防火涂料。　　本文通过正交实验研究了膨胀体系各组分对水性膨胀防火涂料防火性能的影响。结果表明，聚磷酸铵对水性膨胀防火涂料的防火性能影响最大，其次是三聚氰胺，季戊四醇对涂料防火性能的影响最小。　　本文研究了绢云母、海泡石、蒙脱土对水性膨胀防火涂料的防火性能影响，研究了无机粘土对膨胀炭层的致密性和抗高温氧化性能的影响。研究表明:通过添加适量的绢云母、海泡石和蒙脱土，水性膨胀防火涂料的膨胀炭层强度、抗高温氧化性能和防火性能得到了很大改善。海泡石和蒙脱土能够降低丙烯酸膨胀涂层在受热前期的温升速率，而绢云母对丙烯酸膨胀涂层受热初期的温升速率没有太大的影响。绢云母、海泡石和蒙脱土能够极大降低硅丙膨胀涂层在受热初期的温升速率。研究还发现:硅丙膨胀防火涂料的防火性能要优于丙烯酸膨胀防火涂料。同一无机粘土在不同的添加量下，硅丙膨胀防火涂料的耐火时间有较大差别。不同的无机粘土对硅丙膨胀防火涂料的影响也不同。　　本文探讨了以无机粘土优化改进丙烯酸膨胀防火体系，并用绢云母替代部分季戊四醇和三聚氰胺制备了水性硅丙膨胀防火涂料。研究发现在传统的膨胀体系（聚磷酸铵/三聚氰胺/季戊四醇）中，季戊四醇是不可或缺的，绢云母完全替代季戊四醇是不可行的，但是绢云母的加入可以使季戊四醇的用量相应减少。通过调整季戊四醇与绢云母的配比，制备了防火性能优异的水性膨胀防火涂料。当绢云母用量为10wt％，季戊四醇和三聚氰胺的用量为5wt％和10wt％时，制备的水性硅丙膨胀防火涂料的防火性能最好，膨胀炭层致密、强度高，耐火时间超过3600s。