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硅油超声波乳化振动棒

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硅油超声波乳化振动棒,是专为解决硅油(聚二甲基硅氧烷等)与水相、醇相、活性剂体系高粘度、低界面张力、难乳化成稳定O/W或W/O乳液而设计的探头式(投入式)超声处理单元。它把发生器高频电转为钛合金探头的高频机械振动,在液内靠空化微射流剪切硅油滴,替代高速均质机做纳米级预乳化或细乳化,是化妆品、消泡剂、导热硅脂、医药软膏前处理的高效工具。
一、核心结构:发生器+钛探头振棒
超声波发生器:输出20kHz或40kHz(硅油粘度高时常选20kHz低频强空化,或28kHz;精细乳液可选40kHz),功率300W–1500W实验室级,带AFC自动追频、功率无级调、脉冲占空比、定时、超温保护,配隔音箱。
换能器振棒:内封郎之万型PZT堆,纵向振动经TC4钛合金变幅杆放大至10–50μm振幅,前端探头Φ6–20mm多种规格,全钛耐硅油及微量酸碱,不溶胀、不污染。
安装:顶部法兰/手柄固定,高频屏蔽缆接发生器,360°辐射,液面淹埋辐射段≥2/3。
二、硅油乳化机理
硅油粘度高(100–100000 cSt)、界面张力低,普通搅拌难剪碎:
振棒辐射超声波→液内空化溃灭产生微射流(速度百m/s级)与局部高剪切;
硅油相被打成微米→亚微米液滴,在少量Span/Tween或硅乳化剂存在下形成稳定O/W;
脉冲模式防整体温升,冰浴夹套控温<40℃保硅油不交联降解;
高粘硅油(≥1000cSt)建议先加溶剂稀释或预热至40–60℃降粘再超声。
三、硅油专用参数取向
高粘硅油(导热脂基底、10000cSt+):20kHz、振幅60–80%、功率800–1500W、脉冲(工作3s/停5s)、样品杯外循环水浴;
低粘硅油(100–350cSt化妆品级):28–40kHz、振幅30–50%、300–600W连续或轻脉冲;
微量EP管(<10mL):Φ6mm微探头,≤200W,冰浴;
批量(50–500mL):Φ10–20mm探头,500–1000W。
四、操作红线(硅油特有问题)
严禁空载:探头离液即废,硅油样品量少时必须用窄口烧杯;
控温优先:硅油导热差、超声产热集中,必须冰浴/夹套,单次超声累计≤5min分组进行;
容器选塑料:玻璃杯易因空化点蚀裂,用PP/PTFE杯;
4.或先配乳化剂水相再边搅边加硅油超声,比纯硅油加水效率高数倍;
清洗:换样先用酒精超声洗探头,再清水,防硅油干膜固化难除。
五、典型应用
化妆品硅油乳液、消泡剂(硅油+SiO₂)细分散、导热硅脂(硅油+Al₂O₃/ZnO)预混、医药硅油软膏基质、皮革柔软剂乳化。一棒投入,旧搅拌槽变“超声乳化反应器”,粒径D50可压至1–5μm,Zeta电位稳定。


硅油超声波乳化振动棒

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