膨胀剂 是隧道防火涂料的另一个主要成分，约占涂料总体积的 8% ～ 10% 。高温时，涂料成分发生改变，膨胀剂迅速发生膨胀，从而形成多孔的隔热层，阻止热量向隧道砌体的传递。膨胀蛭石、重铬酸铵为无机发泡材料；三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸铵是成熟的有机发泡体系，多在薄型或超薄型防火涂料中使用。
隧道结构一般是由石块和钢筋混凝土垒砌而成，温度升至 60 0 ℃ 时，混凝土强度损失达 50 % 以上，钢材的屈服应力降到常温下屈服力 1/3 以下。而隧道发生火灾时，温度一般在 1 00 0 ℃ 以上，隧道砌体难以承受如此高温，严重部分容易烧塌，再加上隧道环境相对密闭，人流密度大，一旦发生火灾，疏散和扑救相当困难，容易造成重大人员伤亡和财产损失，因此对隧道进行防火处理显得十分重要。
本身具有难燃性或不燃性，使被保护基材不直接与空气接触，延迟物体着火和减少燃烧的速度。 隧道防火涂料除本身具有难燃性或不燃性外，它还具有较低的导热系数，可以延迟火焰温度向被保护基材的传递。 隧道防火涂料受热分解出不燃惰性气体，冲淡被保护物体受热分解出的可燃性气体，使之不易燃烧或燃烧速度减慢。
公路隧道一般在山区，隧道洞为阴凉、潮湿、通风性也较差。混凝土内壁容易出现受潮霉变、返碱、脱落等现象。长隧道多远离城市，无可靠的消防水源，隧道中的车流量不均衡，车载物品不确定，火灾荷载不确定，这些决定了长隧道火灾的不可预见性。所以，公路隧道洞内涂装工程既要考虑其良好的装饰性，又要考虑其优异的防水性能，防霉变性能和防火性能。