大量的研究处于中间水平。研究主要集中在可测量的物理化学量上，将化学反应与隔热性能分析相结合考虑，即将室外厚型钢结构防火涂料涂层与钢板组成的“膨胀体系”作为研究对象。室外厚型钢结构防火涂料涂层组分的分解通过动力学法则描述，体积膨胀与质量损失(气体释放量)相联系，而气体释放源于发泡剂的分解。考虑吸热放热反应及气体逸出引起的能量损失，计算模型的本质是体系内热量守恒，即对于体积变化体系转化为等效导热系数变化体系内烙守恒。由于室外厚型钢结构防火涂料涂层的膨胀只有当温度升高到一定值时才会发生，因此假设在膨胀体系中存在一无限薄层将反应区与非反应区分开。最初的研究假设室外厚型钢结构防火涂料涂层为单组分均质材料，研究假设室外厚型钢结构防火涂料涂层由催化剂、发泡剂和成炭剂三部分组成，这三个组分通过三个独立的分解反应释放出气体并形成多孔炭化层。室外厚型钢结构防火涂料涂层的反应过程伴随着熔融、膨胀和炭化，如图2.2所示。
  室外厚型钢结构防火涂料涂层隔热性能的计算包括对膨胀体系建立数学模型、确定输入数据、分析求解模型和验证模型等几个步骤。在求解模型的过程中需要输入大量的参数，包括材性参数、热动力学参数以及体系特征参数等。在计算过程中多数学者是将室外厚型钢结构防火涂料涂层的膨胀倍率作为已知数据输入到模型中以确定炭化层的最终厚度，严格来说这些模型并不能完全预测室外厚型钢结构防火涂料涂层的隔热性能。此外，膨胀倍率作为炭化层隔热性能最重要的影响因素，在室外厚型钢结构防火涂料涂层的膨胀过程中随温度发生变化。认为膨胀倍率应作为计算结果输出而不是已知参数输入。为解决该问题，建立了室外厚型钢结构防火涂料涂层膨胀倍率和热失重率之间的函数关系，提出室外厚型钢结构防火涂料涂层膨胀倍率的计算公式。该公式是在某一特定的升温条件下提出的，该公式在其他升温条件下的适用性不得而知。采用同一样的思路建立计算模型，绕过受热过程中室外厚型钢结构防火涂料涂层复杂的熔融、发泡和失炭过程，通过与试验结果对比验证了用该模型预测室外厚型钢结构防火涂料涂层隔热性能的有效性，但该模型未考虑涂层受环境影响后的适用性。实现了对防火室外厚型钢结构防火涂料涂层膨胀全过程的数值模拟，并将数值计算结果与锥形量热仪的试验结果进行对比。尽管其计算结果与试验结果吻合良好，但该模型基于大量的假设，并且这些假设并不能反应室外厚型钢结构防火涂料涂层的物理化学性能。www.sdmingweite.com