丨技术专家访谈丨合盛硅业林芳：食品级免二硫气相胶制备技术研究
2026-11-07 · citstslxs.com
2026 硅橡胶技术创新与应用发展峰会于 10 月 27-29 日在深圳举办，设置特种硅橡胶、电子电气高端密封硅橡胶、人形 机器人 、低空经济与智能智造三大分论坛。本次对话 合盛硅业 股份有限公司林芳有机硅研发总工程师 ，围绕 《食品级免二硫气相胶制备技术研究》 ，共研这款高性能气相硅橡胶的技术优势与产业化应用方向。 林芳博士，2008年博士毕业于四川大学皮
2026 硅橡胶技术创新与应用发展峰会于 10 月 27-29 日在深圳举办，设置特种硅橡胶、电子电气高端密封硅橡胶、人形 机器人 、低空经济与智能智造三大分论坛。本次对话 合盛硅业 股份有限公司林芳有机硅研发总工程师 ，围绕 《食品级免二硫气相胶制备技术研究》 ，共研这款高性能气相硅橡胶的技术优势与产业化应用方向。
林芳博士，2008年博士毕业于四川大学皮革化学与工程专业，在国内外公司从事有机硅研发近20年，专注于有机硅上下游产品及催化体系的研究。于2025年加入合盛硅业股份有限公司，现任有机硅研发中心总工程师
问题1： 传统食品气相胶必须二次硫化，核心目的是脱除小分子环体、硫化副产物，降低可提取物。咱们这套免二硫技术路线，分别从生胶、气相白炭黑补强体系、硫化体系三个维度做了哪些优化，实现一次硫化后挥发物、迁移物直接达标气相白炭黑表面羟基和小分子之间的吸附作用，在配方里是怎么控制的
1、原料的筛选：首先是生胶，要选择低挥发分的生胶，至少要＜0.5%，最好要＜0.3%；对于硅油等助剂/结构化控制剂，如羟基硅油、甲氧基硅油、乙烯基羟基硅油等，要关注添加量，因为这类物质为低聚物，必然存在短链和大环，混炼胶的硫化温度一般在175℃，而二段硫化和测试挥发分的温度在200℃，必然会导致未参与交联反应的物质挥发出来而导致产品的挥发分偏高。
2、气相白炭黑：白炭黑属高温生产的产品，亲水型白炭黑的表面羟基对空气中的水份有吸附作用，但该水份在混炼胶测挥发分之前会预处理烘除，所以它对挥发分测试结果的影响相对较小；一般而言，同一比表面积下，优先选用吸油值低的白炭黑，减少用油量且能避免炼胶过程中散料的问题，对挥发分的控制也有帮助。
3、配方设计：采用多种处理剂搭配的方式也有助于控制产品的挥发分；硅油和硅烷的合理搭配使用，利用各原料反应活性的差异可以有效地屏蔽白炭黑中的活泼羟基，减少总处理剂的用量，且在一定程度上可以优化胶料的硫化速率，彻底硫化也有助于减少产品的挥发物和迁移物。
4、硫化体系：根据GB 9685表A.3的限量要求，双二四的使用量应≤0.2%，这与常规用量相差甚远、无法满足要求；过氧化二异丙苯DCP热分解的主要产物是苯乙酮，另外还有α-甲基苯乙烯，属2B类致癌物，也不适用，因此，食品级硅橡胶可采用的硫化体系为铂金和双二五硫化剂，优选硫化迅速且彻底的铂金硫化体系。
问题2： 免二硫食品胶既要满足食品安全指标，同时还要维持气相胶高拉伸、高透明、低压缩永久变形的优势。在配方开发中，硫化体系活性、填料接枝密度、生胶乙烯基含量之间如何协同平衡会不会出现成型后长期热储存，析出指标反弹的风险，团队是怎么验证长效稳定性
1、性能要求：与常规混炼胶产品的设计相同，对于物理性能，如高拉伸强度、高撕裂强度、低压缩永久变形等常规指标，也是通过配方设计（如乙烯基生胶搭配、调整添加剂的比例、白炭黑的份数等）即可满足需求；对于高透胶，同样是通过选择合适比表面积的白炭黑；当然，工艺的调整，如热处理温度、时间及真空度也非常重要。
2、稳定性：通过烘箱加速老化可以模拟长期储存稳定性（抗结构化能力）；根据测试结果及时地调整配方，优化各原材料的搭配、细化工艺过程，无论是胶料还是试片，都能经长期放置储存后，挥发分基本保持不变。
问题3： 食品接触硅胶法规持续趋严，GB 4806.16 新版对可迁移物质管控更加严格。依托合盛全产业链优势，从上游单体、生胶合成到混炼胶配套，整条链条如何建立低小分子质控体系您认为免二硫气相胶大规模推广的瓶颈，是配方成本提升，还是下游成型工艺、检测验证体系的配套后续在低析出医用级气相胶方向是否有延伸规划
1、上游配合：合盛非常关注粗单体的精馏，二甲单体的纯度远超行业常规的99.9%；通过水解物的环化去除含有T结构及Si-H结构的组分，保证上游基础合成原料的品质；在采用D4合成生胶的过程中更是关注NMR谱图所得的产品结构与设计结构的一致性，着眼于每一个细节、不断优化生胶的制备工艺条件才有了今天低硅羟基和硅甲氧基含量的高品质生胶；对于免二硫生胶，我们更是进一步延长平衡时间，严格控制产品分子量的分布和挥发分。
2、推广瓶颈：由于免二硫食品胶对原料、设备及工艺的要求更严苛；下游加工工艺目前仅应用于模压行业，需要提升产品的流动性，攻克其在挤出领域的应用；同时，检测体系的前期搭建确实花了一定的时间。
3、对医疗胶的延伸：我司前期的技术储备及测试团队的搭建应该会对产品往医疗胶的延伸有一定的帮助，后续看市场的情况可能考虑产品往该应用领域的延伸。
采访提问： 徐静涛（北京国化新材料技术研究院有限公司 项目经理）
受访供稿： 林芳（合盛硅业股份有限公司 有机硅研发总工程师）
合盛硅业股份有限公司由宁波合盛集团于2005年投资成立，并于2017年在上交所主板成功上市，是全球最完整硅基全产业链公司，是硅基新材料一体化绿色循环经济模式的开创者，是绿色能源整体解决方案的引领者。
合盛硅业在新疆、浙江、四川、云南等地设有数字化智造基地，建立国家级博士后科研工作站、省级企业研究院，汇聚行业顶尖技术人才。旗下主要涵盖能源、工业硅、有机硅、碳素、新材料、第三代半导体碳化硅、光伏全产业链、储能等多元业务，其中工业硅、有机硅单体产能持续多年位列全球第一，碳化硅等新兴业务科研实力稳居行业第一方阵，相关产品广泛用于电子通讯、医疗健康、汽车制造等各个领域，合作伙伴遍布全球。