科技日报--油漆变干的图案

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题记:这篇文章告诉我们化学也参与了油画的制作,最终的图案竟然与颜料浓度和表面的温度密切相关。这是否意味着控制好浓度和温度就能得到理想的画作?实际上,在中国的山水画里早就有了这样的互动,只是载体不同而已,大师们在宣纸或丝绢上的泼墨和运笔也可以产生多样的艺术效果。今天终于能用化学解释这一现象了!万物互联,因为万物互动。
研究人员发现,干燥油漆的图案受到颜料浓度和干燥温度的影响。ACS的LANGMUIR的一项研究表明,颜料较少的液滴或放置在较冷表面的液滴在干燥时类似于“煎蛋”,而颜料较多或在较高温度下干燥的液滴看起来更均匀。研究结果表明,通过调节颜料浓度和干燥温度,可以控制干燥涂料的最终外观。
油漆的干燥模式受其颜料浓度和干燥温度的影响,对这些因素进行调整可以控制油漆的最终外观。
咖啡溢出后,水“坑”边缘会留下一块深色污渍。但当油漆滴干时,有些看起来像“煎蛋”,有颜色的“蛋黄”被原始的白色光晕包围,而另一些看起来则是均匀的。为了理解这种可变性,研究人员在ACS的LANGMUIR上报道了油漆干燥的情况。他们发现颜料浓度和温度会影响液体的凝胶和蒸发方式,这些信息可以帮助控制干燥油漆中的图案。
油漆含有多种物质的混合物,包括树脂、颜料、添加剂和溶剂,如水。由于油漆的成分复杂,当油漆滴蒸发时,各种化学相互作用都在起作用,这有时会导致不理想的图案或小裂缝。一般来说,艺术家和家庭画家希望在将颜料施涂到表面后,颜料能分布均匀。但目前还不清楚如何避免液体干燥时形成图案。因此,Stella Ramos、Catherine Barentin和同事们想研究影响水性涂料蒸发的因素。
当颜液料滴干时,它们可能看起来像“煎蛋”(左图,比例尺为一毫米),或者形成更均匀的颜料分布(右图)。图片来源:改编自Langmuir 2023,DOI:10.1021/acs.Langmuir.3c01605
研究人员制备了五种水性丙烯酸涂料和水的混合物,然后将溶液滴到加热的玻璃片上。当液体蒸发时,他们分析并拍摄沉积物,并观察到三种现象:
最终,涂料悬浮液的凝胶化增加了粘度并减缓了颜料的运动。
最后的干燥步骤将颜料固定在玻璃片表面。
颜料量和玻璃表面温度都会影响干燥油漆滴的大小、形状和图案。研究人员发现,色素浓度较低或沉积在86华氏度的最低温度表面的液滴在中心积聚了五颜六色的分子,使其看起来像“煎蛋”。随着更多的颜料和更高的温度,高达176华氏度,干燥后的图案更加均匀,整个圆圈的颜色分布均匀。
研究人员表示,为了控制干燥油漆的外观,可以根据所需的最终图案调整颜料浓度和表面温度。