历史蛋油乳液粘合剂中的干燥机制：ATR-FTIR与单侧NMR联用研究

《Progress in Organic Coatings》：Drying mechanisms in historical egg–oil emulsion binders: a combined ATR-FTIR and unilateral NMR study

乳液基涂料中连续相类型（油/水）显著影响干燥动力学：水基连续相（o/w）因快速水分蒸发在几分钟内达到触干状态，而油基连续相（w/o）则通过脂肪酸氧化交联需数周。FTIR-ATR和NMR弛豫ometry结合分析表明，生亚麻籽油体系中文蛋黄（无论连续相或分散相）通过抗氧化物质显著延缓氧化过程，而铅处理油（含铅皂）因催化作用抑制了蛋黄的抗氧化效果。空间分辨率NMR揭示了油基连续相薄膜中分子氧梯度导致的交联非均匀性。

　　这是一篇关于油基颜料和乳液结构对干燥过程影响的科学研究论文。文章探讨了15至18世纪欧洲绘画中使用的一种重要黄色颜料——铅锡黄（lead tin yellow），并分析了其在不同乳液体系中的干燥行为。研究结合了时间分辨的ATR-FTIR光谱技术和低场核磁共振（NMR）弛豫测量，以监测乳液中的水分蒸发和分子流动性变化。通过这些技术手段，研究揭示了乳液的连续相（水相或油相）对干燥路径和速率的关键作用，以及蛋黄中抗氧化物质对氧化过程的抑制效果。

在20世纪，画家们重新审视了古代大师的技法，包括使用蛋黄和油混合的乳液作为颜料的结合剂。这种技法被称为“tempera grassa”，它在文艺复兴时期被广泛使用，但缺乏当时的书面记录。因此，研究者们通过现代科学方法，试图揭示这种技法的实际原理和影响。论文指出，使用未经加热的亚麻油制备的乳液（o/w或w/o）在干燥过程中表现出不同的行为：o/w乳液颜料由于水分快速蒸发而较快干燥，而w/o乳液颜料则因自动氧化和聚合过程而需要更长时间才能干燥。

研究发现，蛋黄的存在会显著延缓油基颜料的氧化和交联过程。这一现象可能与蛋黄中天然的抗氧化物质有关。然而，当使用铅加热的亚麻油时，这种延缓效应不再明显，表明铅可能与蛋黄中的抗氧化物质发生相互作用，从而抑制其抗氧化能力。这一结果对于理解古代绘画中颜料的干燥机制具有重要意义。

此外，论文还探讨了乳液在干燥过程中分子流动性梯度的形成。当油是连续相时，乳液中不同深度的分子流动性会因氧气浓度梯度而发生变化。这表明，干燥过程不仅受乳液结构的影响，还与分子扩散和氧化反应有关。通过深度分辨的NMR测量，研究者们发现，随着干燥的进行，分子流动性逐渐降低，最终形成一个稳定的交联网络。

论文还比较了不同乳液体系中的干燥行为。例如，在使用铅加热的亚麻油制备的乳液中，蛋黄的抗氧化作用不再显著，这可能与铅的催化作用有关。研究指出，铅不仅通过颜料引入，还可能通过乳液的结合剂影响干燥过程。这种影响可能涉及铅离子与抗氧化物质的结合或复合反应，从而改变氧化反应的路径和速率。

研究还提到，使用蛋黄和油制备的乳液可能对颜料的长期稳定性和结构产生影响。因此，未来的研究可以结合人工老化实验和深度测量，进一步探讨干燥过程和颜料结构之间的关系。此外，研究者们还计划探索其他颜料，以了解它们在乳液中的作用机制。

总之，这篇论文通过现代科学方法，揭示了古代绘画中颜料干燥过程的复杂性，以及乳液结构对干燥行为的影响。研究结果对于理解颜料的化学和物理特性，以及其在艺术作品中的长期保存具有重要的参考价值。