钢结构防火涂料附着的确切机理人们尚未完全了解。不过,使两个物体连接到一起的力可能由于底材和钢结构防火涂料通过钢结构防火涂料扩散生成机械连接、静电吸引或化学键合。根据底材表面和所用钢结构防火涂料的物理化学性质的不同,附着可采取上述机理的一种或几种。一些提出的理论讨论如下。

    这种涂层作用机制适用于当钢结构防火涂料施工于含有孔、洞、裂隙或空穴的底材上时,钢结构防火涂料能够渗透进去。在这种情况下,钢结构防火涂料的作用很象木材拼合时的钉子,起机械锚定作用。当底材有凹槽并填满固化的钢结构防火涂料时,由于机械作用,去掉涂层更加困难,这与把两块榫结的木块拼在一起类似。对各种表面的仪器分析和绘图(外形图)表明,钢结构防火涂料确实可渗透到复杂“隧道”形状的凹槽或裂纹中,在固化硬化时,可提供机械附着。各种钢结构防火涂料对老的或已风化的涂层的附着,以及对喷砂底材的附着就属于这种机理。磷酸锌或铁与钢结构防火涂料具有较大的接触面积,因而能提高附着和耐蚀性。

    表面的粗糙程度影响钢结构防火涂料和底材的界面面积。因为去除涂层所需的力与几何面积有关,而使涂层附着于底材上的力与实际的界面接触面积有关。随着表面积增大,去除涂层的困难增加,这通常可通过机械打磨方法提供粗糙表面来实现。通过喷砂使表面积增加,结果附着力增加。显然由于其他许多因素的影响,附着并不按相同比例增加,不过通常可见到显着的增加。

    只有当钢结构防火涂料完全渗透到不规则表面处,提高表面粗糙度才有利,若不能完全渗入,则钢结构防火涂料与表面的接触会比相应的几何面积还小,并且在钢结构防火涂料和底材间留有空隙,空隙中驻留的气泡会导致水汽的聚积,最终导致附着力的损失。