USB接口塑料部分为什么会发生黄变？

USB接口塑料部分为什么会发生黄变？

引言

发现电源板上的USB接口塑料部分发生黄变，放在上层的黄变程度大于下层。在生产变压器制程中，会用到烘干型凡立水，烘干温度为110℃，烘干时间为2h，凡立水固化后起到固定线圈的作用。

测试分析

1 光学分析

取NG和OK USB接口塑胶部分在体视显微镜下观察，NG USB接口塑胶部分颜色均呈暗黄色，为老化性黄变颜色；NG USB削去表面塑胶，内部颜色依然呈现暗黄色，表明黄色不仅仅是发生在外表面，内部树脂也发黄。

图1 NG与OK塑胶体视显微镜对比图片

2 形貌分析

利用扫描电子电镜对NG发黄USB和OK白色USB进行形貌观察，发现两者均有开裂的纹路，在裂纹的边缘两个USB均有树脂熔融的迹象，两者无明显差别，如图2所示。

图2 NG与OK USB形貌对比图片

3 热学性能分析

利用差示扫描量热仪对NG USB与OK USB氧化诱导时间进行对比分析。NG USB在加热到200℃后，从氮气氛围转换到氧气氛围，立刻有氧化热放出，而OK USB未出现明显的氧化热的峰，表明NG USB热氧稳定降低，已经发生了部分老化，如图3所示。

图3 NG与OK USB氧化诱导期对比

4 成分分析

4.1 主成分对比

利用显微红外光谱对NG USB与OK USB主成分定性，两者均为聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）树脂，两者主成分未有明显差别。

图4 发黄USB和白色USB红外光谱对比图

4.2 无机填料对比

分别取NG USB与OK USB灰分样做EDS元素表征，发现两者最大区别在于Ti元素， OK USB中含有Ti元素，钛元素通常以二氧化钛（钛白粉）形式存在，而NG USB未有明显的Ti元素，钛白粉加入塑料中起到两方面的作用：一是增白，由于它具有很强的遮盖力、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塑胶灰分EDS结果

表3. NG发黄USB塑胶灰分EDS结果

综合分析

综合以上分析，可以得出以下结果：

1）USB接口塑料发生黄变失效模式是老化性黄变。

2）USB接口塑料发生黄变的原因是塑料PBT中配方发生改变，配方中未添加二氧化钛抗紫外线，经过高温波峰焊以及存储环境复合作用，导致老化性黄变。

3）建议:配方中添加二氧化钛等抗紫外吸收剂，免受UV光的侵袭。

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