酰胺类涂层制造技术

涂布制品包含制品和在支撑剂粒子的外表面上的一种或多种酰胺类涂层，所述酰胺类涂层包括有包括至少一种异氰酸酯的异氰酸酯组分和包括一种或多种聚羧酸的羧酸组分的反应产物。

Amide coating

The coating product comprises a product and one or more amide coatings on the outer surface of the proppant particle, the amide coatings comprising a reaction product comprising at least one isocyanate component and one or more carboxylic acid components of polycarboxylic acid.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】酰胺类涂层
实施例涉及用于在其上具有酰胺类涂层的制品(例如支撑剂)制品的酰胺类涂层、制成酰胺类涂层的方法，以及用酰胺类涂层涂布制品的方法。
技术介绍
聚合物保护涂层(其包括现场固化涂层、喷涂涂层、粉末涂层和油漆)可用于通过在腐蚀性环境和衬底之间提供屏障来保护金属和混凝土衬底免受腐蚀。保护涂层可被设计成使通常在水性或有机介质中发现的腐蚀性物种通过聚合物的渗透降至最小。已提出保护涂层可以使得如重金属和/或硫化物的材料能够被回收。因此，已提出开发用于能够实现这种回收的涂层技术。另外，井压裂是这样的一种过程：在高压下将压裂流体注入如地下岩层、井孔等的地下地层中，以便迫使现有裂纹打开并且从中提取如油或气的粗产物。支撑剂为用于井压裂的呈颗粒形式的固体材料。支撑剂应足够强以例如在(引发)水力压裂处理期间或之后保持在深层烃地层中的裂缝撑开。因此，支撑剂在井压裂期间充当“支撑试剂”。可将支撑剂在压裂流体内引入到地下地层中。可涂布支撑剂以提供增强的性质，如硬度和/或抗压碎性。另外期望找到提供进一步改进的支撑剂回流控制的涂层。支撑剂回流是指移除支撑剂，然后与回流水一起沿井孔向上运输。这种支撑剂回流可例如在井清理期间或在完井之后发生，并且可导致不期望的沉积物(如在套管中)和/或电动潜水泵的故障。另外，支撑剂回流可对支撑剂充填层传导性产生负面影响和/或导致夹断井孔。因此，需要成本有效的技术来减少、最小化和/或防止这种支撑剂回流，同时不对支撑剂处理产生负面影响(例如，在储存和运输期间保持基本上自由流动)。所提出的方法是仅在地下地层中的高温条件下由粘结剂形式设计的聚合物涂层。然而，这种高温活化的聚合物涂层仅可用于满足涂层活化的特定要求的地下地层中，否则可能实现更大量的支撑剂回流。因此，提出开发可用于相对较低温度的地下地层中，同时保留处理特性的回流控制技术。
技术实现思路
实施例可通过提供包含制品和在支撑剂粒子的外表面上的一种或多种酰胺类涂层的涂布制品来实现，酰胺类涂层包括有包括至少一种异氰酸酯的异氰酸酯组分和包括一种或多种聚羧酸的羧酸组分的反应产物。附图说明本领域普通技术人员参照附图，通过示例性实施例的详细描述将更清楚实施例的特征，其中：图1示出在10.0kV下具有比例尺的十种不同的涂布砂样品的SEM分析，如图所指示。具体实施方式提出使用酰胺类涂层。酰胺类涂层衍生自羧酸和异氰酸酯之间的反应，这产生酰胺键和CO2气体。举例来说，实施例涉及由聚羧酸和聚异氰酸酯的反应形成的支撑剂涂层。这些组合物中的这种树脂涂布支撑剂可在低至50℃的温度下显示出足够的粘结强度。另外，当掺入合适的无机填料时，这种涂层可用于从含有的水性介质中捕集污染物，如100％的H2S。举例来说，酰胺类涂层可为酰胺共聚物涂层。酰胺类涂层可衍生自羧酸和异氰酸酯之间的反应，这产生酰胺键和CO2气体。胺键形成反应如下面的示意图所示。参考上文，示意图(a)示出羧酸和异氰酸酯之间的反应。另外，示意图(b)示出根据利用羧酸和异氰酸酯之间的反应的示例性实施例可使用的用于制备预固化树脂涂布支撑剂的示例性途径。举例来说，酰胺类涂层可使用羧酸基共聚物制备，所述羧酸类共聚物使用一种或多种多元醇如聚酯、聚碳酸酯和/或聚醚多元醇制备。参考上文，示意图(a)示出可用于准备合成酸封端的聚醚的示例性途径。另外，示意图(b)示出可用于准备酸封端的聚醚与异氰酸酯的反应以生成酰胺类涂层的示例性途径。涂布制品可包括允许双功能涂层提供控释添加剂和/或捕集内容物的益处的多个涂层中的一个。一个或多个涂层可占涂层制品的总重量的0.5wt％至10.0wt％(例如，0.5wt％至5.0wt％、0.5wt％至4.0wt％、0.5wt％至3.5wt％等)。在示例性实施例中，涂布制品(如支撑剂)包括在芯上(例如，为了包围和/或基本上包围直接在芯上)形成的底层涂层。芯可为支撑剂芯，如砂。根据示例性实施例，涂布制品包括至少一种酰胺类涂层。在示例性实施例中，实施例(a)包括涂布在制品(如支撑剂砂粒子)的外表面上的底层添加剂类涂层(例如，包括至少一种井处理剂)，和涂布在底层添加剂基涂层上的上层聚合物树脂基涂层。实施例(b)包括基于添加剂和聚合物树脂两者的单一涂层。在实施例(b)中，添加剂可分散在聚合物树脂基质中。添加剂可化学键联到聚合物树脂。对于实施例(a)，底层添加剂类涂层可直接在制品(如支撑剂粒子)的最外表面上，并且上层聚合物树脂基涂层可直接在底层添加剂基涂层上，与制品的最外表面相对。对于实施例(a)，上层聚合物树脂类涂层可形成涂布制品的最外表面，其中底层添加剂基涂层直接在上层聚合物树脂基涂层下面，使得其他涂层可在制品的最外表面和底层添加剂基涂层之间。对于实施例(b)，单一涂层可直接在制品(如支撑剂粒子)的最外表面上和/或可形成涂布制品的最外表面。涂布制品可提供经配制以即使当暴露于用于井下应用的相对低的温度(例如，暴露于接近50℃和/或低于70℃的温度)时也维持其性质的益处。通过设计多层涂层结构可另外改进用于支撑剂的涂层的性能，特别是在较高温度和高压(如低于6000psig)的井下应用中，所述多层涂层结构可包括可为可渗透或半渗透的一层以及由可在高温下保留高储能模量的聚合物树脂基质构成的另一层。另外，支撑剂制品可涂布有附加涂层和/或附加添加剂，如用于回收和/或除去其他污染物的添加剂。酰胺类涂层可在预形成的聚合物树脂涂布制品(如支撑剂)上形成，或者可在形成酰胺涂布制品之后和/或同时立即形成。酰胺类涂层可施加到包括支撑剂和/或其他基底衬底的各种制品。酰胺类涂层可相对于一种或多种添加剂充当可渗透聚合物树脂。酰胺类涂层可以能够实现捕集内容物，如重金属和/或硫化物。酰胺类涂层可以能够实现大部分嵌入其内的一种或多种添加剂延迟释放。举例来说，至少一种添加剂可呈现在支撑剂粒子的外表面上固定和/或呈现在酰胺类聚合物基质内固定，但经过一段时间，添加剂可通过聚合物树脂涂层释放/移动，以便释放到周围环境中(例如，释放到压裂流体中)。酰胺类涂层酰胺类涂层，其可为在(例如，直接在)制品(如支撑剂粒子)的外表面上的涂层。涂布制品(如支撑剂粒子)可任选地包括如在酰胺类涂层之上或之下的附加涂层/层。在示例性实施例中，酰胺类涂层可包括嵌入聚合物树脂基质上和/或内的至少添加剂。一种或多种添加剂可在形成酰胺类涂层的过程期间添加和/或可喷洒到预先涂布固体芯支撑剂粒子上，以与添加剂类涂层组合形成酰胺类涂层。举例来说，可将一种或多种添加剂掺入用于形成酰胺类涂层的异氰酸酯反应性组分、用于形成酰胺类涂层的异氰酸酯组分(例如，聚异氰酸酯和/或衍生自异氰酸酯和预聚物形成异氰酸酯反应性组分的预聚物)、预聚物形成异氰酸酯反应性组分，和/或衍生自异氰酸酯和单组分体系形成异氰酸酯反应性组分的预聚物中。任选地，当形成控释聚合物树脂类涂层时，一种或多种添加剂可提供于载体聚合物中。示例性载体聚合物包括简单多元醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇、液体环氧树脂、液体丙烯酸树脂、多元酸如聚丙烯酸、聚苯乙烯类共聚物树脂(示例性聚苯乙烯基共聚物树脂包括交联聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物树脂)、由苯酚和甲醛制成的酚醛清漆树脂(示例性酚醛清漆树脂具有低软化点)及其组合。可使用本领域普通技术人员已知的添加剂。示例性添加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂布制品，其包含：基底衬底；和在所述基底衬底的外表面上的一种或多种酰胺类涂层，所述酰胺类涂层包括有包括至少一种异氰酸酯的异氰酸酯组分和包括一种或多种聚羧酸的异氰酸酯反应性组分的反应产物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.08 US 62/3472521.一种涂布制品，其包含：基底衬底；和在所述基底衬底的外表面上的一种或多种酰胺类涂层，所述酰胺类涂层包括有包括至少一种异氰酸酯的异氰酸酯组分和包括一种或多种聚羧酸的异氰酸酯反应性组分的反应产物。2.根据权利要求1所述的涂布制品，其中所述一种或多种聚羧酸为包括两个或更多个羧酸端基和醚主链的聚羧酸共聚物。3.根据权利要求1或权利要求2所述的涂布制品，其中所述醚主链与所述异氰酸酯组分不反应。4.根据权利要求2或权利要求3所述的涂布制品，其中所述聚羧酸共聚物具有90g/mol至10,000g/mol的数均分子量。5.根据权利要求2至4中任一项所述的涂布制品，其中所述聚羧酸共聚物为一种或多种聚醚多元醇和一种或多种酸酐的反应产物。6.根据权利要求1至5中任一项所述的涂布制品，其中所述一种或多种聚羧酸的酸另外包括一种或多种简单羧酸。7.根据权利要求1至6中任一项所述的涂布制品，其中所述一种或多种酰胺类涂层占所述涂布制品的总重量的0.5wt％至5.0wt％。8.根据权利要求1至7中任一项所述的涂布制品，其中所述制品为支撑剂。9.根据权利要求1至8中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·拉古拉曼，S·戈亚尔，P·S·阿赛，H·M·沙赫，J·C·梅迪娜，W·A·库恩斯，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US