Изучены процессы вспенивания огнезащитных покрытий на основе перхлорвиниловой смолы, эпоксисодержащих и кремнийорганических связующих, формирование структуры карбонизованного слоя, факторы, влияющие на его выгорание. Разработана лабораторная установка для исследования теплоизолирующих свойств покрытий при формировании вспенивающегося карбонизованного слоя. Выявлены химические соединения, влияющие на отдельные стадии образования вспененного карбонизованного слоя. Показано, что температура теплового потока и скорость вспенивания определяют пенообразование и эффективность огнезащитных покрытий. Скорость вспенивания композиций зависит от температуры пенообразования и теплофизических характеристик покрытия. Использование в качестве наполнителей модифицированных карбамидоформальдегидных смол, где минеральная и органическая компоненты распределяются на уровне наночастиц, способствует снижению степени выгорания кокса у композиций.