用于处理粘土和带有粘土的骨料的方法及所用的组合物技术

本发明专利技术提供涉及使用具有高分子量且酸基团与聚氧化烯基团之比率低的羧酸接枝聚合物的组合物和方法。这种粘土缓解特别适用于处理粘土和带有粘土的骨料，特别是用于建筑用途的那些骨料。本发明专利技术最大程度地减少了洗涤骨料的需求，因此保持了建筑材料中的细骨料(“细粒料”)含量，并从而有益于含有带有粘土的骨料的建筑材料的性能和/或特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供涉及使用具有高分子量且酸基团与聚氧化烯基团之比率低的羧酸接枝聚合物的组合物和方法。这种粘土缓解特别适用于处理粘土和带有粘土的骨料，特别是用于建筑用途的那些骨料。本专利技术最大程度地减少了洗涤骨料的需求，因此保持了建筑材料中的细骨料(“细粒料”)含量，并从而有益于含有带有粘土的骨料的建筑材料的性能和/或特性。【专利说明】用于处理粘土和带有粘土的骨料的方法及所用的组合物 专利
本专利技术涉及处理用于建筑的带有粘土的骨料，并且更具体地涉及具有高分子量且 羧酸基团与聚氧化烯基团之比率低的羧酸接枝聚合物的用途。 专利技术背景 混凝土、砂浆、浙青、路基、钻井液和泥浆及其它建筑材料常常含有粘土，它们携带在沙 子、岩石、砂砾或用于制造这些建筑材料的其它骨料中，或者常常掺混到这些建筑材料里。 粘土会不利地影响建筑材料的性质和/或性能，因为它们吸收水和用于处理这些材料的化 学试剂。 缓解粘土的不良影响的方法是从骨料中洗去粘土。然而，过度洗涤会除去一部分 细料（即，小的骨料），它们如果不被除去的话将会对性能产生有益效果或增强建筑材料的 所需性质。 本专利技术的目的是缓解骨料中携带的粘土的不良影响，同时改善建筑材料的一种或 多种性质。本专利技术可导致砂浆及混凝土的性质（例如，可施工性、强度）、浙青的性质（例 如，粘结剂需求性）和路基材料的性质（例如，改善的流动性）的改善。减少或消除洗涤步 骤可导致在建筑材料中产生更有利的细料含量。 对于气井和油井应用（涉及断裂岩层）中的粘土稳定化还可实现附加的有益效果 以减少水的损失。
技术实现思路
本专利技术涉及粘土缓解组合物和改造粘土的方法，所述粘土携带（或"夹带"或含 载）或者以其它方式混合在无机颗粒内，所述无机颗粒如沙骨料、碎石（砂砾、岩石等）、粒 化渣及建筑应用和建筑材料中使用的其它无机颗粒。 可以将本专利技术的粘土缓解剂掺入带有粘土的建筑骨料及材料，如砂浆、混凝土、浙 青、路基及井筒钻井液（well bore drilling fluids)和泥浆。可将粘土缓解剂引入干骨 料或湿骨料。 在能水合的水泥质组合物的情况下，本专利技术的粘土缓解方法及组合物能提供改善 的可加工性而不增加水泥质粘结剂体系的水需求。在处理或洗涤骨料材料的情况下，本发 明的组合物可减少洗涤和/或去除含在骨料中的粘土所需的努力。 如上文所概述，本专利技术用于处理粘土或带有粘土的骨料的示例性羧酸接枝聚合物 组合物包含： (A)由以下结构表示的第一组分： 【权利要求】1. 用于处理粘土或带有粘土的骨料的羧酸接枝聚合物组合物，包含： (A) 由以下结构表示的第一组分：其中R1、R2和R3各自独立地表示氢、C1-C 3烷基、-COOH、-CH2COOH或它们的混合物；X表 示氢或碱金属；和 (B) 由以下结构表示的第二组分：其中R4、R5、R6、R7和R8各自独立地表示氢、C 1-C3烷基、-COOH或它们的混合物；Y表 示-0 -、- COO -、- OOC -、- COHN -或-NHCO - ;Z 表示（CH2)n，其中 "η" 表示 0 至 6 的 整数；且"m"表示25至200的整数； (C) 任选地，包含以下单体聚合的重复单元的第三组分：（甲基）丙烯酰胺、N-烷基（甲 基）丙烯酰胺、N，N-二烷基（甲基）丙烯酰胺、3-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸或其盐和 苯乙烯磺酸或其盐，或它们的混合物；且 其中所述第一组分A与所述第二组分B的摩尔比范围在50:100至100:40,并且所述羧 酸接枝聚合物的重均分子量范围在22, 000至250, 000 ;且 其中，当所述第一组分A与所述第二组分B的摩尔比大于100:55时，则所述羧酸接枝 聚合物的重均分子量范围在70, 000至250, 000。2. 根据权利要求1所述的羧酸接枝聚合物组合物，还包含至少一个以下单体聚合的重 复单元：（甲基）丙烯酰胺、N-烷基（甲基）丙烯酰胺、N，N-二烷基（甲基）丙烯酰胺、3-丙 烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸或其盐和苯乙烯磺酸或其盐，或它们的混合物。3. 根据权利要求1或2所述的羧酸接枝聚合物组合物，其中所述组分A与所述组分B 的所述摩尔比介于〇. 6与1. 8之间。4. 根据权利要求3所述的羧酸接枝聚合物组合物，其中所述组分A与所述组分B的所 述摩尔比介于0.7与1.5之间。5. 根据任意前述权利要求所述的羧酸接枝聚合物组合物，其中所述羧酸接枝聚合物组 合物的重均分子量范围在70, 000至150, 000。6. 根据任意前述权利要求所述的羧酸接枝聚合物组合物，其中所述组分B的数均分子 量范围在1，〇〇〇至1〇,〇〇〇。7. 根据权利要求6所述的羧酸接枝聚合物组合物，其中所述组分B的数均分子量范围 在 1，500 至 7, 500。8. 根据权利要求7所述的羧酸接枝聚合物组合物，其中所述组分B的数均分子量范围 在 2, 000 至 5, 000。9. 根据任意前述权利要求所述的羧酸接枝聚合物组合物，其中，当混合到塑性可水合 的水泥质组合物中时，具有0-4的坍陷（根据ASTM C143使用标准坍陷筒）。10. 包含多种带有粘土的骨料和根据任意前述权利要求所述的羧酸接枝聚合物组合物 的骨料组合物。11. 根据权利要求10所述的骨料组合物，其中所述多种带有粘土的骨料包括天然或人 造沙子、碎石、碎砂砾、碎岩石、碎页岩，或它们的混合物。12. 根据权利要求10或11所述的骨料组合物，还包含水泥质粘结剂。13. 根据权利要求10、11或12所述的骨料组合物，其中基于包含在所述多种骨料中的 粘土的干重，所述羧酸接枝聚合物以〇. 1重量％至100重量％的量包含在所述多种含有粘 土的骨料中。14. 根据权利要求13所述的骨料组合物，其中基于包含在所述多种骨料中的粘土的干 重，所述羧酸接枝聚合物以1重量％至50重量％的量包含在所述多种含有粘土的骨料中。15. 用于改进水泥质组合物的掺和组合物，包含： (i) 至少一种选自以下的化学掺和物：减水剂、缓凝剂、促凝剂、加气剂、消气剂，以及 它们的混合物；和 (ii) 用于处理粘土或带有粘土的骨料的羧酸接枝聚合物组合物，其包含： (A) 由以下结构表示的第一组分：其中R1、R2和R3各自独立地表示氢、C1-C 3烷基、-COOH、-CH2COOH或它们的混合物；X表 示氢或碱金属；和 (B) 由以下结构表示的第二组分：其中R4、R5、R6、R7和R8各自独立地表示氢、C 1-C3烷基、-COOH或它们的混合物；Y表 示-0 -、- COO -、- OOC -、- COHN -或-NHCO - ;Z 表示（CH2)n，其中 "η" 表示 0 至 6 的 整数；且"m"表示25至200的整数； (C) 任选地，包含以下单体聚合的重复单元的第三组分：（甲基）丙烯酰胺、N-烷基（甲 基）丙烯酰胺、N，N-二烷基（甲基）丙烯酰胺、3-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸或其盐和 苯乙烯磺酸或其盐，或它们的混合物； 其中所述第一组分A与所述第二组分B的摩尔比范围在50:100至100:40,并且所述羧 酸接枝聚合物的重均分子量范围在22, 000至250, 000 ;且 其中，当所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于处理粘土或带有粘土的骨料的羧酸接枝聚合物组合物，包含：(A)由以下结构表示的第一组分：其中R1、R2和R3各自独立地表示氢、C1‑C3烷基、‑COOH、‑CH2COOH或它们的混合物；X表示氢或碱金属；和(B)由以下结构表示的第二组分：其中R4、R5、R6、R7和R8各自独立地表示氢、C1‑C3烷基、‑COOH或它们的混合物；Y表示–O–、–COO–、–OOC–、–COHN–或–NHCO–；Z表示(CH2)n，其中“n”表示0至6的整数；且“m”表示25至200的整数；(C)任选地，包含以下单体聚合的重复单元的第三组分：(甲基)丙烯酰胺、N‑烷基(甲基)丙烯酰胺、N,N‑二烷基(甲基)丙烯酰胺、3‑丙烯酰氨基‑2‑甲基丙烷磺酸或其盐和苯乙烯磺酸或其盐，或它们的混合物；且其中所述第一组分A与所述第二组分B的摩尔比范围在50:100至100:40，并且所述羧酸接枝聚合物的重均分子量范围在22,000至250,000；且其中，当所述第一组分A与所述第二组分B的摩尔比大于100:55时，则所述羧酸接枝聚合物的重均分子量范围在70,000至250,000。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：L郭，N特雷格，H李，OI权，
申请(专利权)人：格雷斯公司，莱贝斯特盖特有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US