膨胀阻燃技术起源于20世纪30年代的防火涂料。膨胀型阻燃剂(IFR)按作用机理不同，可分为化学膨胀型阻燃剂和物理膨胀型阻燃剂。其中化学膨胀型阻燃剂主要成分是氮-磷，物理膨胀型阻燃剂则以膨胀型石墨（EG）为主。目前使用的大多为化学膨胀型阻燃剂。化学膨胀型阻燃剂一般是以P、N、C元素为核心成分的复合阻燃剂。通常由碳源（成炭剂）、酸源（脱水剂）和气源（膨胀剂）三部分组成。传统的IFR通常由聚磷酸铵（APP）作为酸源、季戊四醇（PER）作为碳源、三聚氰胺(MA)作为气源组成，其作用机理是：IFR在受热时，成炭剂在脱水剂作用下，生成酯类化合物；随后酯类化合物脱水交联形成炭，碳化物在膨胀剂分解气体的作用下，形成蓬松封闭发泡结构的炭层。该炭层为无定型碳结构，其实质是碳的微晶，一旦形成，其本身不燃，并可阻止聚合物与热源间的热传导，提高聚合物的热降解温度。另外，多孔炭层可以阻止气体扩散，即阻止热解产生的气体扩散，同时阻止外部氧气扩散到未裂解聚合物表面。当燃烧得不到足够的氧气和热能时，燃烧的聚合物就会自熄。

物理膨胀型阻燃剂是通过阻燃剂自身的物理膨胀（而不是组分间的化学作用）在材料表面形成膨胀层，膨胀层具有隔热、隔氧作用。一方面可以减少辐射到被阻燃基材的热量，降低表面温度，抑制或阻止基材的进一步降解或燃烧；另一方面可以减少热降解产生的可燃性产物与氧气在气相和固相的扩散，抑制或阻止火焰的进一步传播。膨胀型石墨作为主要的物理膨胀型阻燃剂，是在最近十几年发展起来的新型无机膨胀阻燃剂。

分别由碳源、酸源、气源三种物质通过复配和调节其配比，可组成具有不同阻燃效果的混合型IFR。常见的传统配方为酸源、碳源、气源以3/1/1的质量比复配混合得到的IFR的阻燃效率最佳。目前作为碳源的物质主要有多羟基化合物，如季戊四醇、甘露醇或山梨醇等，还有含碳丰富的聚合物（热塑性聚氨酯和聚酰胺以及淀粉等 )。近年来，三嗪高分子及其衍生物作为新型成炭剂备受关注，其含有稳定的三嗪环，本身具有易成炭的性能。作为酸源的物质最常见的是聚磷酸铵、磷酸铵镁和硼酸锌。气源则主要有三聚氰胺、双氰胺、聚磷酸铵、硼酸胺、双氰胺甲醛树脂、氯化石蜡等。

与传统的卤素阻燃剂相比，IFR有一定缺陷，如阻燃效率较低，热稳定性、耐水性较差等。为了提高阻燃效率，很多协同阻燃助剂被应用于IFR体系中，如沸石、天然黏土、传统的金属化合物、金属螯合物以及稀土氧化物。此外，一些纳米颗粒如水滑石、蒙脱土、多壁碳纳米管或单壁碳纳米管等也被添加到聚合物基体中，以提高其阻燃性能。在IFR中加入适量的协同阻燃助剂，可有效地提高聚合物的阻燃性能，降低聚合物燃烧的放热量和放热速率以及燃烧时的质量损失，提高聚合物的高温稳定性和燃烧后的剩炭量。

表面改性技术可以改善IFR与聚合物材料相容性差、界面难以形成良好结合和黏结的缺点。表面改性剂一般使用硅烷偶联剂和钛酸酯类偶联剂，以及含磷的铁酸盐等结构较为复杂的化合物。也可用结构简单的饱和或不饱和脂肪酸来处理。经改性后的IFR的表面活性增强，表面产生新的物理、化学功能，从而改善了阻燃剂与聚合物基体之间的亲和力，有利于阻燃剂在基体中的分散，提高材料的加工性能和力学性能。

与其他卤素阻燃剂、无机填充型阻燃剂相比，IFR兼具环保、高效、价廉等综合优点，具有很大的发展应用潜能。目前，用各种协效剂来提高IFR的阻燃效果取得了一定的成果。开发新型、单一、高效的IFR是研究的新方向。另外，采用超细纳米化、表面改性、微胶囊化等技术对IFR进行加工处理，可以提高阻燃剂与高分子材料的兼容性，改善复合材料的热稳定性和吸湿性，提高材料的力学性能和阻燃效率等。相信不久的将来，IFR会在材料阻燃研究领域占领主导地位。