食品用硅胶耐热性测试解析——基于GB 4806.11-2016标准的技术探讨

随着食品接触材料安全意识的不断提升，硅胶因其优异的柔韧性、无毒无味、耐高低温性能，被广泛应用于食品级厨具、烘焙垫、婴儿奶嘴、密封圈等与食品直接接触的产品中。然而，材料在高温环境下的稳定性直接关系到食品安全，因此对其耐热性能的科学评估至关重要。我国现行国家标准 GB 4806.11-2016《食品安全国家标准 食品接触用橡胶材料及制品》 对食品用硅胶材料的耐热性测试提出了明确要求，为产品质量控制和安全监管提供了技术依据。本文将围绕该标准，系统解析食品用硅胶耐热性测试的技术要点与意义。

一、食品用硅胶与耐热性的关联

食品级硅胶主要成分为聚二甲基硅氧烷（PDMS），具有良好的热稳定性，通常可在-40℃至200℃范围内长期使用。但在实际应用中，如烘焙、蒸煮、微波加热等场景，材料可能长时间暴露于高温环境，若耐热性能不足，可能引发以下问题：

● 材料老化：出现变色、硬化、龟裂或发粘，影响使用寿命；

● 有害物质迁移：高温下低分子硅氧烷、添加剂等可能析出，迁移到食品中；

● 物理性能下降：如密封性失效、变形等，影响使用功能。

因此，通过标准化的耐热性测试，可有效评估材料在预期使用条件下的安全性和稳定性。

二、GB 4806.11-2016标准中的耐热性测试要求

GB 4806.11-2016 是我国食品接触用橡胶和硅胶材料的核心安全标准，替代了旧版相关卫生标准，实现了从“卫生标准”向“食品安全国家标准”的升级。该标准对耐热性测试的规定主要体现在以下几个方面：

1. 适用范围

○ 适用于以硅橡胶为主要原料制成的食品接触材料及制品；

○ 包括成型品（如硅胶垫、模具、盖子）及原材料。

2. 测试目的

○ 验证材料在高温条件下是否发生异常变化，如起泡、龟裂、粘连、显著变形等；

○ 评估高温处理后是否影响材料的感官特性（如气味、色泽）；

○ 为后续迁移试验提供预处理条件。

3. 测试条件

○ 温度设定：根据产品预期用途确定，常见测试温度为 175℃、200℃、225℃ 等；

○ 时间要求：通常为 2小时或4小时，具体依据产品使用说明和标准规定；

○ 测试方式：将样品悬空置于恒温鼓风干燥箱中，避免与箱体接触，模拟实际使用中的空气对流环境；

○ 冷却观察：测试结束后，取出样品在常温下冷却至室温，进行感官和外观检查。

4. 判定标准

○ 测试后样品应无起泡、龟裂、粘连、显著变形等异常现象；

○ 感官检查应符合标准要求，即无正常视力可见的异物，无异常气味；

○ 若用于后续迁移试验，需确保高温处理未导致样品破损或污染。

三、耐热性测试在整体安全评价中的作用

耐热性测试并非独立存在，而是GB 4806.11-2016整体安全评估体系中的关键一环，通常与以下测试协同进行：

1. 总迁移量测试：经高温处理后的样品需进行总迁移量测定，评估在模拟使用条件下有害物质向食品模拟物（如水、乙醇、乙酸、正己烷）的迁移水平。

2. 高锰酸钾消耗量：反映有机物迁移总量，用于判断材料中可溶出有机成分的多少。

3. 重金属与挥发性物质检测：确保高温下不释放铅、镉、汞、六价铬等有害元素。

4. 拉伸强度与伸长率变化率：部分企业内控或第三方检测中，会增加物理性能测试，评估材料老化程度。

四、测试实施的关键注意事项

为确保测试结果的科学性与可重复性，需注意以下环节：

● 样品预处理：测试前应清洁表面油污或脱模剂，但不得使用强溶剂清洗；

● 设备校准：烘箱温度需经计量校准，确保实际温度与设定值偏差在±2℃以内；

● 样品放置方式：应避免叠压或接触金属表面，防止局部过热；

● 多批次验证：对不同批次原材料进行测试，评估生产一致性；

● 模拟实际使用：若产品用于微波炉或烤箱，建议结合实际使用方式设计测试条件。

五、行业实践与发展趋势

近年来，随着消费者对“可食用级”“耐高温”硅胶产品的关注度上升，部分生产企业已将耐热性测试纳入出厂检验项目。同时，监管趋严也推动检测机构加强对此类项目的覆盖。

未来发展趋势包括：

● 测试条件精细化：针对不同用途（如婴儿用品、烘焙用具）制定差异化的测试温度与时间；

● 引入动态老化评估：如热空气老化试验（GB/T 3512），评估长期使用性能；

● 结合迁移动力学模型：预测不同温度下有害物迁移规律，提升风险预警能力；

● 推动绿色材料研发：鼓励使用高纯度铂金硫化硅胶，减少低聚物含量，提升高温稳定性。

六、结语

食品用硅胶的耐热性直接关系到产品的使用安全与寿命。GB 4806.11-2016 标准通过科学、严谨的测试方法，为行业提供了统一的技术依据，不仅保障了消费者“舌尖上的安全”，也促进了食品接触材料产业的规范化发展。生产企业应严格依据标准开展耐热性测试，确保产品在高温使用场景下依然安全可靠。监管部门、检测机构与企业应共同构建从原料、生产到使用的全链条质量控制体系，推动我国食品接触材料安全水平持续提升。