USB接口塑料部分為什么會發生黃變？

引言

發現電源板上的USB接口塑料部分發生黃變，放在上層的黃變程度大于下層。在生產變壓器制程中，會用到烘干型凡立水，烘干溫度為110℃，烘干時間為2h，凡立水固化后起到固定線圈的作用。

測試分析

1 光學分析

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，內部顏色依然呈現暗黃色，表明黃色不僅僅是發生在外表面，內部樹脂也發黃。

圖1 NG與OK塑膠體視顯微鏡對比圖片

2 形貌分析

利用掃描電子電鏡對NG發黃USB和OK白色USB進行形貌觀察，發現兩者均有開裂的紋路，在裂紋的邊緣兩個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形貌對比圖片

3 熱學性能分析

利用差示掃描量熱儀對NG USB與OK USB氧化誘導時間進行對比分析。NG USB在加熱到200℃后，從氮氣氛圍轉換到氧氣氛圍，立刻有氧化熱放出，而OK USB未出現明顯的氧化熱的峰，表明NG USB熱氧穩定降低，已經發生了部分老化，如圖3所示。

圖3 NG與OK USB氧化誘導期對比

4 成分分析

4.1 主成分對比

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

圖4 發黃USB和白色USB紅外光譜對比圖

4.2 無機填料對比

分別取NG USB與OK USB灰分樣做EDS元素表征，發現兩者最大區別在于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結果

表3. NG發黃USB塑膠灰分EDS結果

綜合分析

綜合以上分析，可以得出以下結果：

1）USB接口塑料發生黃變失效模式是老化性黃變。

2）USB接口塑料發生黃變的原因是塑料PBT中配方發生改變，配方中未添加二氧化鈦抗紫外線，經過高溫波峰焊以及存儲環境復合作用，導致老化性黃變。

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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