USB接口塑料部分為什么會(huì)發(fā)生黃變？

引言

發(fā)現(xiàn)電源板上的USB接口塑料部分發(fā)生黃變，放在上層的黃變程度大于下層。在生產(chǎn)變壓器制程中，會(huì)用到烘干型凡立水，烘干溫度為110℃，烘干時(shí)間為2h，凡立水固化后起到固定線圈的作用。

測(cè)試分析

1 光學(xué)分析

取NG和OK USB接口塑膠部分在體視顯微鏡下觀察，NG USB接口塑膠部分顏色均呈暗黃色，為老化性黃變顏色；NG USB削去表面塑膠，內(nèi)部顏色依然呈現(xiàn)暗黃色，表明黃色不僅僅是發(fā)生在外表面，內(nèi)部樹脂也發(fā)黃。

圖1 NG與OK塑膠體視顯微鏡對(duì)比圖片

2 形貌分析

利用掃描電子電鏡對(duì)NG發(fā)黃USB和OK白色USB進(jìn)行形貌觀察，發(fā)現(xiàn)兩者均有開裂的紋路，在裂紋的邊緣兩個(gè)USB均有樹脂熔融的跡象，兩者無明顯差別，如圖2所示。

圖2 NG與OK USB形貌對(duì)比圖片

3 熱學(xué)性能分析

利用差示掃描量熱儀對(duì)NG USB與OK USB氧化誘導(dǎo)時(shí)間進(jìn)行對(duì)比分析。NG USB在加熱到200℃后，從氮?dú)夥諊D(zhuǎn)換到氧氣氛圍，立刻有氧化熱放出，而OK USB未出現(xiàn)明顯的氧化熱的峰，表明NG USB熱氧穩(wěn)定降低，已經(jīng)發(fā)生了部分老化，如圖3所示。

圖3 NG與OK USB氧化誘導(dǎo)期對(duì)比

4 成分分析

4.1 主成分對(duì)比

利用顯微紅外光譜對(duì)NG USB與OK USB主成分定性，兩者均為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）樹脂，兩者主成分未有明顯差別。

圖4 發(fā)黃USB和白色USB紅外光譜對(duì)比圖

4.2 無機(jī)填料對(duì)比

分別取NG USB與OK USB灰分樣做EDS元素表征，發(fā)現(xiàn)兩者最大區(qū)別在于Ti元素， OK USB中含有Ti元素，鈦元素通常以二氧化鈦（鈦白粉）形式存在，而NG USB未有明顯的Ti元素，鈦白粉加入塑料中起到兩方面的作用：一是增白，由于它具有很強(qiáng)的遮蓋力、很高的消色能力，加入塑料中可以起到增白作用。二是提高塑料的耐光、耐候性。

表2. OK白色USB塑膠灰分EDS結(jié)果

表3. NG發(fā)黃USB塑膠灰分EDS結(jié)果

綜合分析

綜合以上分析，可以得出以下結(jié)果：

1）USB接口塑料發(fā)生黃變失效模式是老化性黃變。

2）USB接口塑料發(fā)生黃變的原因是塑料PBT中配方發(fā)生改變，配方中未添加二氧化鈦抗紫外線，經(jīng)過高溫波峰焊以及存儲(chǔ)環(huán)境復(fù)合作用，導(dǎo)致老化性黃變。

3）建議:配方中添加二氧化鈦等抗紫外吸收劑，免受UV光的侵襲。

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