電纜接頭開(kāi)裂的失效分析

1、電纜接頭開(kāi)裂的失效分析（需對(duì)客戶的信息及樣品保密,此案例只體現(xiàn)部分信息）項(xiàng)目背景某公司生產(chǎn)的電纜線，在出貨之前就出現(xiàn)了嚴(yán)重的開(kāi)裂，失效比例高達(dá)80%。造成這 次失效的直接原因是，更換了新的材料:注塑接頭部分依然是聚醛型tpu ,但線纜部分由 之前的聚醛型tpu ,改成了聚酯型tpu。于此基礎(chǔ)，制定了下面的失效分析方案，給予具 體的失效原因和建議。主要測(cè)試項(xiàng)目外觀觀察熱分析分子量分析添加劑分析老化驗(yàn)證1. 外觀觀察根據(jù)提供的信息，觀察整個(gè)樣品。如圖，位置1包覆層為聚醵型tpu ,下層為聚酯型 tpu線纜外被。包覆層tpu材料性能良好，柔軟有彈性，無(wú)開(kāi)裂或發(fā)粘現(xiàn)象。下層聚酯型 tpu線纜外被可見(jiàn)明

2、顯開(kāi)裂。切開(kāi)包覆層，可看到，下層聚酯型tpu材料已經(jīng)發(fā)粘，碎裂。 位置2為聚酯型tpu線纜外被,其表面光潔，柔軟有彈性，無(wú)開(kāi)裂或發(fā)粘，彎折也無(wú)發(fā)白 無(wú)裂紋。as： 力圖1.聚酯ng樣品圖2.聚讎0k樣品基于觀察到的現(xiàn)象：對(duì)線纜外被的聚酯型tpu材料，被包覆部分的聚酯型tpu材料物性嚴(yán)重下降，出現(xiàn)開(kāi)裂；無(wú)包覆部分的聚酯型tpu材料物性基本沒(méi)變化,無(wú)裂紋。2. 熱性能分析對(duì)于聚酯型tpu線纜材料的樣品，取位置2的聚酯型tpu材料（正常）與位置1的聚酯型tpu材料（異常），做dsc與tga分析。結(jié)果如下圖。dsc對(duì)比圖tga對(duì)比圖從樣品dsc測(cè)試譜圖來(lái)看，位置1部分聚酯tpu材料的玻璃化溫度為40.

3、2兀，位置2咅b分聚酯tpu材料的玻璃化溫度為-32.6°co從樣品tga測(cè)試結(jié)果譜圖來(lái)看，位置1與位置2部分聚酯tpu材料的起始分解溫度分別為316.0與272.0。殘留質(zhì)量分別為12.26%與11.22%。表明位置1與位置2的材料的可分解成分含量基本一致，但材料成分有了明顯 的差異。3、分子量測(cè)試對(duì)位置1與位置2部分聚酯tpu材料的分子量做了對(duì)比測(cè)試，結(jié)果如下表:樣品檢測(cè)項(xiàng)目結(jié)果mnmwd位置1部分tpu分子量9995177721.95位置2部分tpu分子量37404475481.27從相對(duì)分子量結(jié)果可見(jiàn)位置1部分的tpu材料的分子量相比位置2部分的tpu材料的分子量有了明顯的下

4、降，直接表明位置1部分的tpu材料岀現(xiàn)了降解。4. 樣品增塑劑分析用pygcms,對(duì)位置1的包覆材料聚醛型tpu材料的添加劑進(jìn)行分析。對(duì)位置1與位置2部分聚酯tpu材料,也通過(guò)萃取分離岀添加劑”進(jìn)行紅外分析。 綜合兩個(gè)結(jié)果可見(jiàn),在位置1部分聚酯tpu材料中萃取分離得到了磷酸甲苯二苯酯。而在位置2部分的聚酯tpu材料中未發(fā)現(xiàn)磷酸酯類物質(zhì)。由于位置1與位置2部分聚酯tpu 材料為相同的原材料,對(duì)比包覆層聚讎型tpu材料的添加劑為磷酸酯類，認(rèn)為是有包覆層的添加劑滲入到聚酯型tpu材料內(nèi)。kti4ji:5、老化驗(yàn)證根據(jù)樣品加工信息與前述測(cè)試結(jié)果，位置1部分聚酯型tpu發(fā)生了明顯降解，位置2 部分聚酯型

5、tpu未明顯降解。降解的原因可能為：1水汽降解，2加工時(shí)的熱降解，3.滲入 的添加劑降解。對(duì)于這三種情況，設(shè)計(jì)了溫度加速老化試驗(yàn)。1水汽降解：取聚酯型tpu接頭樣品與聚瞇型tpu接頭樣品位置2部分tpu材料， 置于溫度60°c ,濕度90%環(huán)境下，14天。每2天檢查樣品是否有發(fā)粘，開(kāi)裂。結(jié)果：至14天。樣品柔軟有彈性。表面光潔,無(wú)發(fā)粘,無(wú)明顯開(kāi)裂。2. 熱降解：取聚酯型tpu接頭樣品與聚瞇型tpu接頭樣品位置2部分tpu材料，加 熱到175°c f維持34秒，冷卻后，置于溫度60 ,濕度90%環(huán)境下，14天。每2天檢查樣 品是否有發(fā)粘，開(kāi)裂。結(jié)果：至14天。聚酯型tpu接頭

6、樣品材料柔軟有彈性,無(wú)發(fā)粘，表面有微小裂紋。 聚醛型tpu接頭樣品柔軟有彈性，表面光潔，無(wú)發(fā)粘，無(wú)明顯開(kāi)裂。3. 添加劑降解取聚酯型tpu接頭樣品與聚醛型tpu接頭樣品位置2部分tpu材料， 浸入磷酸酯類物質(zhì)中，48小時(shí)后檢查樣品是否有發(fā)粘，開(kāi)裂。結(jié)果:聚酯型tpu接頭樣品材料有輕微發(fā)粘。聚醸型tpu接頭樣品材料表面無(wú)明顯變 化?？偨Y(jié)總結(jié)上述測(cè)試,從外觀與測(cè)試觀察表明,包覆層下的聚酯型tpu材料發(fā)生了明顯降解 導(dǎo)致開(kāi)裂，無(wú)包覆層的聚酯型tpu材料末發(fā)生明顯降解。通過(guò)添加劑成分分析，可看到， 包覆層的聚讎型tpu的磷酸酯類阻燃劑有滲入到下層的聚酯型tpu材料內(nèi)（無(wú)包覆層部分 聚酯tpu內(nèi)無(wú)磷酸酯類物質(zhì)x通過(guò)水汽老化與熱老化，暫時(shí)沒(méi)發(fā)現(xiàn)有降解現(xiàn)象，進(jìn)行添加劑的降解老化測(cè)試，發(fā)現(xiàn)對(duì) 聚酯型tpu材料有腐蝕作用，對(duì)聚醛型材料無(wú)明顯腐蝕作用。深圳市美信分析技術(shù)有限公司屬于深圳市美信檢測(cè)技術(shù)股份有限公