По назначению полимерные материалы делят на конструкционные, облицовочные, клеевые и отделочные.
В качестве конструкционных полимерные материалы обеспечивают высокую прочность и легкость изделий, их стойкость к атмосферным воздействиям, удобство пользования ими, так как изделиям можно придать любую форму. В производстве мебели нашли применение пластмассы разных видов.
Пластмассы. — это материалы, полученные на основе высокомолекулярных органических соединений. На определенной стадии переработки они обладают свойствами пластичности, принимают любую форму и сохраняют ее после прекращения действия теплоты и давления.
Основными компонентами пластмасс служат связующие, наполнители и пластификаторы. Кроме того, в их состав входят красители, стабилизаторы и ускорители. Главным компонентом являются связующие — полиэфирные, эпоксидные и фенолоформальдегидные смолы. Наполнители служат для уменьшения расхода связующих и улучшения физико-меха- нических свойств пластмасс.
В зависимости от эластичности пластмассы делят на три группы: жесткие (модуль упругости 700 МПа и выше), полу — жесткие (70-700 МПа) и мягкие (до 70 МПа).
Пластмассы могут быть монолитными и газонаполненными (ячеистой структуры). Последние подразделяют на пено — и иоропласты. В пеногіластах ячейки изолированы; плотность пенопластов равна 0,03-0,3 r/см3, В поропластах полимер образуют системы сообщающихся ячеек, заполненных газом. Плотность поропластов — 0,3 г/см3. Газонаполненные пластмассы могут быть жесткими, полужесткими и эластичными.
Для производства конструкционных элементов применяют термопластичные полимерные материалы (полиэтилен низкого давления, полипропилен, ударопрочный полистирол, АБС — пластики, поливинилхлорид, стеклопластики, полиамиды и др.) и термореактивные (жесткие пенополиуретаны, аминопласты и др.).
Полиэтилен применяется в основном при изготовлении детской мебели, стульев, кресел, различных емкостей, крепежной фурнитуры.
Ударопрочный полистирол применяется для изготовления ящиков, погонажных элементов детской мебели, крепежной фурнитуры и др.
ABC-пластики имеют высокую прочность, твердость, жесткость, устойчивость к истиранию, ударопрочность. Применяются для изготовления каркасов кресел и стульев, детской мебели, фурнитуры, подлежащей металлизации, и др.
Поливинилхлорид наиболее дешевый и наименее дефицитный, поэтому получил широкое применение при производстве ящиков из погонажных профильных элементов, направляющих планок, полозков, раскладок, емкостей и т. д.
Полипропилен применяется для изготовления емкостей, погонажных изделий, фурнитуры, а также совмещенных блоков сидений и спинок стульев.
Стеклопластики — это армированные пластмассы, состоящие из связующего и стеклонаполнителя. Применяются для изготовления каркасов кресел, стульев.
Полиамиды применяются для изготовления фурнитуры, стяжек, полкодержателей и других мелких деталей, работающих под большими нагрузками.
Пенополиуретаны — это газонаполненный сверхлегкий конструкционный материал. Пенополиуретаны бывают эластичные и жесткие. Первые применяют в производстве мягкой мебели, сидений автомобилей, тракторов и других изделий, вторые — для изготовления корпусов кресел, декоративных элементов, различных легких конструкций, в качестве тепло — и звукоизоляционных материалов.
Пенополиуретан (ППУ) эластичный на простых полиэфирах холодного формования предназначен для получения мягких элементов сложной формы. Формованные элементы представляют собой пористые изделия, которые хорошо соединяются с другими материалами (каркасы, арматура, тканевые подложки). Форму любой сложности можно получить за один цикл формования элемента. Изготовление формованных мягких элементов включает подготовку компонентов вспененной композиции, установку опорных армирующих закладных элементов, заливку форм, выдержку (10—Х5 мин), открытие форм {і извлечение готового элемента.
Физико-механические свойства вспененных полиуретанов п значительной степени зависят от их газонанолненности, т. е. их кажущейся плотности. ППУ на простых полиэфирах холодного формования характеризуется кажущейся плотностью 35-70 кг/м3 и пределом прочности при растяжении 0,07-0,11 МПа.
Эластичные ПІ1У имеют закрытые, нееообщающиеся газонаполненные ячейки (пенопласты) и сообщающиеся ячейки (поропласты). Часто применяется общий термин — пенопласты.
Полиуретановый эластичный поропласт (поролон) имеет кажущуюся плотность 25-59 кг/м3, хорошо противостоит горению, веществам, применяемым при химической чистке изделий. Его можно использовать при температурах от — 40 до + 70 rtC.
Недостатком норопласта на основе сложных полиэфиров является высокая остаточная относительная деформация — до 15 %. Это означает, что в процессе эксплуатации мебели с мягким элементом из поропласта последний будет постепенно уменьшаться по высоте, что приведет к потере формоустой — чшюсти мягкого элемента и провисанию ткани. Недостатком является также неравномерная степень сжатия блока при нагружении. В первый момент нагружения деформация небольшая, в дальнейшем значительно увеличивается, что вызывает у человека ощущение провала.
Широкое распространение находят наполненные поноилас — ты. Наполнители снижают расход дорогостоящих полимеров, повышают прочность и стойкость изделий. В качестве наполнителей используют отходы пенопластов и пластмасс, древесную муку и стружку, песок и Т. д.
Пенорезина — материал на основе натурального и синтетического каучука. Пенорезину выпускают в виде листов или формованных элементов мебели. Мягкие элементы из пенорезины (вместо пружинных блоков, как настилочный материал и т. и.) имеют хорошие амортизационные, тепло — и звукоизоляционные свойства, высокое сопротивление сжатию, они гигиеничны и долговечны, не сбиваются и не проваливаются, обладают хорошей упругостью и впбрационно-заглушающей (демпфирующей) способностью. По показателям эластичности, упругости, остаточной деформации пенорезина превосходит ППУ и другие амортизирующие материалы, является идеальным материалом для мягкой мебели. Она также еамовенти — лируется и охлаждается за счет прохождения воздуха через сообщающиеся поры. Пенорезина уступает ППУ по прочности на растяжение, и кажущейся плотности (60-100 кг/м3). Для снижения массы элементов последние делают с пустотами, но, чтобы элементы не теряли способности выдерживать значительные нагрузки, объем пустот не должен превышать 40 % объема всего элемента.
Гуммированное волокно — материал, получаемый пропиткой натуральных или синтетических волокон натуральным лаком с последующей его вулканизацией. Кажущаяся плотность его составляет 40-85 кг/м3, остаточная относительная деформация сжатия — 10 % .
Гуммированное волокно по сравнению с ППУ и пенорезиной более жесткое и упругое, поэтому может применяться в сочетании с ними.
Винипор — эластичный пенопласт на основе поливинилхлорида с открытыми порами и однородной структурой. Мягкие элементы из него обладают хорошей стойкостью (химической, биологической), упругостью и формоустойчивостью, имеют продолжительный срок службы, хорошо моются. Эти элементы можно изготавливать с декоративными покрытиями из винилового материала. Эти элементы можно изготавливать с декоративными покрытиями из винилового материала. Оба материала составляют единое целое, и обивка мягкого элемента не требуется.
Применение полимерных материалов в качестве конструкционных позволяет значительно снизить трудоемкость при производстве мебели.
Внедрение в производство новых химических конструкционных материалов в корне меняет технологию производства, позволяет получать значительную экономию древесных материалов и снижает трудозатраты. Но по сравнению с древесиной стоимость их высока, они более чувствительны к воздействию температуры и знакопеременным нагрузкам, быстрее стареют. За исключением вспененных, полимерные материалы имеют высокую плотность.