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USB接口塑料部分为什么会发生黄变?

2024-01-15  浏览量:52

 

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。

 

NG与OK塑胶体视显微镜对比图片

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。

 

NG与OK USB形貌对比图片

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。

 

NG与OK USB氧化诱导期对比

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。

 

发黄USB和白色USB红外光谱对比图

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

OK白色USB塑胶灰分EDS结果

 

 

表3. NG发黄USB塑胶灰分EDS结果

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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