基本信息
- 项目名称：
- 电影道具玻璃的制备
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 电影道具玻璃是一种用于电影拍摄中的酷似玻璃而对人无伤害的特殊玻璃。它具有性脆，在受外力冲击下易碎，碎片玻璃质感逼真，但破裂后所形成的棱角锋利程度不高，整体有一定强度，可搬运安装，耐湿，易着色等特点。本文介绍了一种利用酸酐和环氧树脂制备电影道具玻璃的方法，产品初步达到了作为电影道具玻璃的基本要求，适用条件广泛。
- 详细介绍：
- 关键字: 道具玻璃 环氧 酸酐 引言 在电影电视中经常会出现演员撞碎或砸碎玻璃的场面。但玻璃在受到猛烈的外力冲击会产生大量带尖锐棱角的碎片，容易划伤表演者。每年都有演员在表演过程中，因为撞击玻璃而受伤的案例。钢化玻璃虽然破碎后没有尖锐的棱角，但是其制造过程中经过化学或物理的方法的钢化处理后，其抗冲击强度是普通玻璃的5-10倍，一般情况难以撞碎。从人体安全方面考虑，电影道具玻璃应运而生。国外采用的电影道具玻璃是用白糖熔融后模塑制成，俗称糖化玻璃。这种玻璃一般用于电影，电视剧拍摄中的特技道具，但其不耐湿，易分解变黄，吸潮变粘，使得电影拍摄现场很难清理。 基于上述的不足，我们希望制备一种透明性好，易碎但整体有一定强度，破裂后所形成的棱角锋利程度不高，易着色，类似玻璃的产品。由于所要做的这种玻璃要求强度不高，我们设计了一种内聚强度较低，分子之间靠范德华力连接，还有少量的共价键，破坏时只破坏范德华力而没有共价键断裂的聚合物。通过选择聚合单体，筛选单体摩尔比，控制温度，时间在少量催化剂的作用下反应。 通过控制变量法和正交实验法得到了最佳实验条件，确定了环氧：酸酐：催化剂=100:100:1的量配比，将三者搅拌混合后，倒入玻璃模具，置于真空干燥箱中30min,取出模具放入烘箱，在115℃固化35min。烘箱自然冷却后得试件。 根据实验目的，我们预期得到的树脂的性能应该将树脂固化过程中止 在凝胶点之后的一段时间里，通过凝胶曲线我们大致可以确定温度和时间与凝胶点的关系。同时我们采用了控制变量法和正交实验法到了最佳实验条件。在环氧树脂与酸酐等当量的情况下适当增减其中的一种材料，还有控制催化剂的用量，改变反应的温度，时间等。最终得到了最优化的配比和反应温度和时间。 研究结论 (1) 通过上述实验， 我们得到了性能基本满足所要求的电影道具玻璃，其透明度，适中的强度，脆性，易碎，不伤手等特性均达到了设计要求。 (2) 结合本实验试样的性质，该树脂型道具玻璃除了可在电影拍摄中作为道具玻璃外，还可以用于消防器具的存储窗的玻璃等方面，又由于其原料价格较低，制作工艺和所需设备简单，因此具有十分广阔的应用前景。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计、发明的目的: 基于市场上没有合适的电影道具玻璃，拟采用易得的原料合成具有玻璃质感，拍摄过程中对演员不造成伤害的电影道具玻璃。 基本思路: 利用环氧树脂和酸酐共聚反应制备透明度好，有玻璃质感，破碎后棱角锋利程度不高，对人体皮肤无伤害的电影道具玻璃。通过选用合适的反应单体，筛选共聚单体的摩尔配比，控制温度、固化时间等来达到以上性能。 创新点: 利用环氧树脂和酸酐共聚反应制备电影道具玻璃在国内外尚无公开报道。此方法制得的产品可以达到电影道具玻璃的基本要求。制备工艺简单，原料易得，产品成本低廉。 技术关键： 选择合适单体，反应催化剂的种类；寻找反应单体的最佳配比；控制聚合时间等。 主要技术指标： 透明度好，强度适当，有玻璃质感，无气泡等。
科学性、先进性
- 科学性先进性： 环氧树脂与酸酐共聚反应能得到有玻璃质感的产物，性能能达到上述要求。 我国台湾有报道的电影道具玻璃属于硅酸盐类的无机玻璃，其价格昂贵，产量有限，为达到一定强度，厚度超过普通玻璃。国外的电影道具玻璃用白糖熔融后模塑制成，俗称糖化玻璃，这种玻璃制备方法并不难，而且不耐潮湿，易分解变黄，吸潮变粘，现场很难清理，给电影拍摄带来不必要的麻烦，不适合很多电影拍摄场面，不受导演的欢迎。本实验制备的电影道具玻璃更接近真实玻璃，易着色，破碎后棱角不锋利，不会划伤人体皮肤，不受潮湿环境的影响，存放使用过程中性质稳定。
获奖情况及鉴定结果
- 暂无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 有偿转让
作品可展示的形式
- 实物、产品 、模型、现场演示、图片、样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明： 受撞击易碎，常温下储存。 技术特点和优势： 原料价廉易得，反应条件温和，工艺简单，易控制，原料、产物无毒无污染，制成的电影道具玻璃质感逼真，存放使用过程中性质稳定，与现有的电影道具玻璃相比具有明显优势。 适应范围及推广前景： 该实验制成的电影道具玻璃适于常温条件下使用，耐湿性好。此产品不仅可以用作电影道具玻璃，而且可以用于紧急场所如消防设备储存窗的玻璃，在发生火灾时，用手轻易砸碎玻璃，不会划伤人体皮肤，且可以节约时间。电梯中的紧急手动开关的玻璃窗口也可应用此玻璃。 经济效益预测： 该玻璃目前处于研制阶段，成本大约在130元/㎡，在实现批量生产以后价格可控制在100元/㎡，而台湾生产的硅酸盐电影道具玻璃价格在400元/㎡。我国电视剧及电影拍摄数量很大，本实验采用新型方法制造的产品，仅应用于电影拍摄一项每年可获利几百万。再考虑其他领域的应用，其市场经济效益非常可观。
同类课题研究水平概述
- 利用环氧树脂和酸酐共聚反应制备电影道具玻璃目前在国内外尚无公开报道，这正是此作品的创新点。据报道，国外生产的电影道具玻璃，采用白糖熔融后模塑制成，俗称糖化玻璃。这种玻璃一般用于电影，电视剧拍摄中的特技道具，其不耐湿，易分解变黄，吸潮变粘，使得电影拍摄现场很难清理。台湾生产的硅酸盐电影道具玻璃较厚，气泡较多，玻璃质感不理想。近来频繁报道，电影拍摄中特技演员因碰撞真实玻璃而受伤的事件。由此可见，现有的电影道具玻璃并不能完全符合电影拍摄的要求。本实验采用的方法新颖独特，原料价廉易得，产品玻璃质感逼真，将会有较大的市场。
