HIPS塑料后壳开裂失效分析 | 成分差异与失效原因排查案例

【失效分析】HIPS塑料后壳开裂失效分析

10月,17,2026 | 浏览次数：67

一.测试背景

HIPS又名高抗冲聚苯乙烯，是由弹性体改性聚苯乙烯制成的热塑性材料。由橡胶相和连续的聚苯乙烯相构成的两相体系。因其具有优良的冲击性能和加工性能且制造方便、成本低，应用领域涵盖汽车、各类器械、电动产品、家居、通信电子、计算机、一次性用品、医药、包装与文娱制品。

客户在应用这款材料时，也经常会遇到一些问题，比如开裂、形变、黄变、助剂析出等，我们以下通过具体案例分析HIPS材料开裂原因。

良品和不良品图片

二.分析方案
傅里叶变换红外光谱分析（FT-IR）----塑料主体成分分析
气相色谱质谱联用仪（GC-MS）---功能添加剂分析
逸出气体分析与质谱联用仪（EGA-MS）--高分子成分分析
热裂解-气相色谱质谱联用仪（Py-GCMS）高分子成分分析
电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）--无机填料分析
热重分析（TGA）--热性能
三.检测数据
3.1 HPIS后壳良品

傅里叶红外光谱分析（FT-IR）

3.2 HPIS后壳不良品

傅里叶红外光谱分析（FT-IR）

3.3 HIPS后壳良品与不良品

傅里叶红外光谱分析（FT-IR）迭加对比图

3.4 HIPS后壳良品溶剂萃取液

气相色谱质谱联用（GC-MS）分析

3.5 HIPS后壳不良品溶剂萃取液

气相色谱质谱联用（GC-MS）分析

3.6 HIPS后壳良品与不良品溶剂萃取液

气相色谱质谱联用（GC-MS）分析迭加对比图

3.7 HIPS后壳良品

逸出气体分析与质谱联用仪分析（EGA-MS）

3.8 HIPS后壳不良品

逸出气体分析与质谱联用仪分析（EGA-MS）

3.9 HIPS后壳良品与不良品

逸出气体分析与质谱联用仪分析（EGA-MS）迭加对比图

3.10 HIPS后壳良品

热裂解-气相色谱质谱联用仪分析（Py-GCMS）

3.11 HIPS后壳不良品

热裂解-气相色谱质谱联用仪分析（Py-GCMS）

3.12 HIPS后壳良品与不良品

热裂解-气相色谱质谱联用仪分析（Py-GCMS）100~300℃迭加对比图

3.13 HIPS后壳良品与不良品

热裂解-气相色谱质谱联用仪分析（Py-GCMS）600℃迭加对比图

3.14 HIPS后壳良品

热重分析（TGA）

3.15 HIPS后壳不良品

热重分析（TGA）

3.16 HIPS后壳良品与不良品

热重分析（TGA）迭加对比图

四.分析结果

HIPS后壳良品与不良品成分对比信息见下表：

序号	成分名称	CAS#	良品相对含量%	不良品相对含量%	备注
1	高抗冲聚苯乙烯 HIPS	/	93.0-95.0	83.0-85.0	塑料主体
2	丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）	/	N.D.	5.0-10.0	/
3	2,4-二叔丁基酚	96-76-4	0.03-0.05	＜0.01	抗氧剂
4	三（2,4-二叔丁基）亚磷酸苯酯	31570-04-4	0.6-0.8	0.02-0.03	抗氧剂
5	3-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八烷醇酯	2082-79-3	0.1-0.2	0.1-0.2	抗氧剂
6	葵二酸双-2,2,6,6-四甲基呱啶醇酯	52829-07-9	N.D.	0.02-0.03	光稳定剂
7	磷酸三本酯	115-86-6	0.03-0.05	＜0.01	阻燃剂
8*	钛白粉	/	4.0-5.0	5.5-6.5	填料/颜料
9*	碳酸钙	/	0.3-0.5	0.3-0.5	填料

*备注：
注1：带“*”号成份信息是根据部份元素谱图或裂解碎片信息推导得来；
注2：含量范围均为半定量结果，供参考；
注3：N.D.=未检出；

注4：主要成分差异已在图谱资料上用红圈标注。

五.分析结论
综上所述，HPIS后壳良品与不良品主要成分差异体现在以下4点：
(1) 相比良品，不良品中含有5%-10%丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS），可能为添加次料导致；
(2) 相比不良品，良品中的抗氧剂含量明显多于不良品；
(3) 相比不良品，良品中的阻燃剂含量明显多于不良品；
(4) 在不良品中发现有光稳定剂，而在良品中未检出。

材料的性能与其化学成分存在着密切的联系。材料失效分析是通过化学仪器分析研究材料成分变化及微观分子结构变化的专业技术，优尔鸿信在这方面积累了丰富的经验。欢迎广大客户前来咨询和交流。

推荐阅读：

电子电气产品检测

【失效分析】芯片ESD损伤分析

2026年第二十二届能力验证活动邀请函

【失效分析】汽车输入轴前箱挡圈断裂分析

优尔鸿信检测受邀出席2026第二届EIM越南电子智能制造大会

扫码关注优尔鸿信官方账号