Production and Characterization of Functionalized Composite-Particles

Hochdisperse Pulver werden zunehmend in industriellen Applikationen eingesetzt. Dem vermehrten Einsatz steht die schwierige Handhabung hochdisperser Pulver entgegen. Das Verhalten hochdisperser Pulver wird hauptsächlich von der van-der-Waals Wechselwirkung und durch die hohe spezifische Oberfläche bestimmt. Die van-der-Waals Kraft zwischen feinsten Partikeln übersteigt deutlich die Gewichtskraft dieser Partikel. Durch die Herabsetzung der van-der-Waals Wechselwirkung wird der Einsatzbereich hochdisperser Pulver erweitert. Eine Möglichkeit zur Reduktion der van-der-Waals Anziehung ist das Aufbringen von nanoskaligen Abstandshaltern, den Guest-Partikeln, auf die Oberfläche mikroskaliger Partikel, den Host-Partikeln. Mit Hilfe eines Partikel-Partikel Beschichtungsprozesses werden Composite-Partikel aus Guest- und Host-Partikeln hergestellt. Die gezielte Manipulation der interpartikulären Wechselwirkungen zwischen nanoskaligen Guest-Partikeln (Abstandshalter) und mikroskaligen Host-Partikeln ermöglicht die Herstellung funktionalisierter Composite-Partikel. Die funktionalisierten Composite-Partikel kombinieren die besonderen Eigenschaften feinster Pulver, wie beispielsweise eine hohe spezifische Oberfläche, mit gezielt generierten Eigenschaften, wie einem guten Fließ- und Fluidisationsverhalten. Mit diesen vorteilhaften Eigenschaften eröffnen sich neue Einsatzgebiete für die funktionalisierten Composite-Partikel in der pharmazeutischen Industrie oder bei der Herstellung neuer Werkstoffe. Neuen Anwendungen standen bisher Verarbeitungsprobleme, wie beispielsweise Anbackungen und Verklumpungen, aufgrund der van-der-Waals Anziehung im Weg.Highly disperse powders are increasingly used in industrial applications. However, the processing of highly disperse particles is difficult due to strong van-der-Waals attraction forces. With increasing fineness of the particles, the van-der-Waals force between the particles increases in comparison to the gravity force. By reducing the van-der-Waals interaction the number of possible industrial applications is increased. A possibility to reduce the van-der-Waals attraction is the coating of the highly disperse particles (micro-scaled host-particles) with nano-scaled spacers (guest-particles). By means of a particle-particle-coating process composite-particles consisting of guest- and host-particles are produced. The tailoring of the interparticulate interactions between nano-scaled guest-particles (spacers) and micro-scaled host-particles enables the production of functionalized composite-particles. The functionalized composite-particles combine the distinct properties of fine powders (e.g. a high specific surface) with tailored properties, like a good flowability or fluidizability. With these advantageous properties new applications for the functionalized composite-particles are generated. So far new applications were not possible due to processing problems caused by the van-der-Waals attraction such as caking, agglomeration or poor flowability