Поливинилхлорид (ПВХ, PVC) остается наиболее используемым материалом в индустрии пластиковых карт благодаря своим уникальным физическим свойствам и длительной истории применения. Поэтому в настоящей главе наиболее подробно будут описаны свойства именно этого материала.
Название полимера ПВХ (сокращение от поливинилхлорид), в настоящее время широко употребляется для обозначения различных материалов содержащих этот полимер лишь в качестве одного из компонентов. ПВХ в своем составе хлор (порядка 57% веса), химически стоек, не токсичен, наличие хлора делает его негорючим. Чистый ПВХ по своей природе хрупкий материал, особенно при пониженных температурах. По этой причине на практике смешивают расплавленный ПВХ с пластификаторами, добавляя небольшое количество стабилизаторов, лубрикантов (стеарата), пигментов и других присадок. Таким образом получают материалы с различными свойствами — от так называемого жесткого ПВХ — винипласта (без пластификаторов или с небольшими их добавками), до очень мягких — пластикатов, (содержащих до 50% пластификаторов), разных цветов, включая абсолютно прозрачные.
ПВХ растворяется в циклогексане, тетрагидрофуране (ТГФ), диметилформамиде (ДМФА), ограниченно — в бензоле, ацетоне. Устойчив к действию влаги, кислот, щелочей, растворов солей, бензина, керосина, жиров, спиртов, обладает хорошими диэлектрическими свойствами. Применяется для электроизоляции проводов и кабелей, производства листов, труб, пленок, искусственных кож, поливинилхлоридного волокна, пенополивинилхлорида, оконных профилей, линолеума, обувных пластикатов и т. д.
Основной проблемой, связанной с использованием ПВХ, является сложность его утилизации — при сжигании образуются высокотоксичные хлорорганические соединения. По этой причине существует тенденция замены ПВХ на экологичные материалы: ПЭТГ (полиэтилентерефталатгликоль), поликарбонат (ПК), Теслин, и ПЭТ (полиэтилентерефталат). Однако, из-за того, что эти материалы существенно дороже ПВХ, на практике они используются только в проектах, спонсируемых государством — это водительские удостоверения в США, России и Великобритании (Теслин и ПЭТ), удостоверения личности для жителей стран ЕС (ПК), Китая (ПЭТГ).
ПВХ механически стабилен в диапазоне температур от -20С до 65 С. При температурах меньше 20С становится хрупким, при нагреве свыше 60—65 градусов теряет жесткость.
За долгое время использования в качестве основного материала в производстве пластиковых карт было налажено производство сопутствующих материалов, адаптированных для использования с ПВХ. Это специальные краски и термо-трансферные красящие ленты, клеи, магнитные ленты, полосы для подписи, голографические пленки для горячего тиснения на ПВХ и т. п.
1.1.1. Получение и свойства ПВХ
Поливинилхлорид (ПВХ) — универсальный термопластичный полимер, получаемый полимеризацией винилхлорида. Сырьем для производства винилхлорида являются поваренная соль и нефтепродукты. При производстве поливинилхлорида берут простейшие молекулярные блоки, называемые моном
