ES2627080T3 - Materiales de construcción y composiciones de carga que contiene aceite - Google Patents
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Abstract
Un material de construcción, en particular un asfalto, emulsión de asfalto, cemento, hormigón, hormigón modificado con polímero, epoxi de 2 componentes, poliuretano de 2 componentes, mortero, estuco, lechada de juntas, revestimiento, aislamiento, material de pavimentación, relleno bajo cubierta, lámina de recubrimiento, teja para tejados, lámina aislante, paramento, sellante o adhesivo, comprendiendo el material de construcción: (a) al menos un aglutinante; (b) al menos una carga que contiene aceite; y (c) al menos un aditivo de metalato según la fórmula 1 (RO)m-M-(Oa-Xb-R'c-Yd)n (1) en la que: M es uno de titanio y circonio; R y R' son independientemente un grupo alquilo, alquenilo, alquinilo, aralquilo, arilo o alcarilo monovalente que tiene hasta 20 átomos de carbono, o un halógeno o sus derivados sustituidos con éter; O es oxígeno; X se selecciona del grupo que consiste en carboxilo, alcoholato, sulfonilo, fosfato, pirofosfato, y fosfito; Y es uno de un grupo metacrilato, acrilato, mercapto y amina; m es un número entero de 1 a 4; n es un número entero de 0 a 3; y a, b, c y d son independientemente 0 o 1.
Description
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DESCRIPCION
Materiales de construccion y composiciones de carga que contiene aceite CAMPO DE LA INVENCION
La presente invencion se refiere a materiales de construccion que comprenden al menos un aglutinante, al menos una carga que contiene aceite, y al menos un aditivo de metalato segun la formula (1):
(RO)m-M-(Oa-Xb-R'c-Yd)n (1)
en la que M es uno de titanio y circonio; R y R' son independientemente un grupo alquilo, alquenilo, alquinilo, aralquilo, arilo o alcarilo que tiene hasta 20 atomos de carbono, o un halogeno o derivados sustituidos con eter de los mismos; O es oxfgeno; X se selecciona del grupo que consiste en carboxilo, alcoholato, sulfonilo, fosfato, pirofosfato, y fosfito; e Y es uno de metacrilato, acrilato, mercapto y un grupo amina; en la que m es un numero entero de 1 a 4, n es un numero entero de 0 a 3; y en la que a, b, c y d son independientemente 0 o 1. La presente invencion tambien se refiere a metodos para preparar y usar los materiales de construccion de la invencion.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
La industria del aceite genera una gran cantidad de residuos que contienen aceite que es costoso de remediar o eliminar. El espacio disponible para vertederos es cada vez menor, y la sensibilidad frente a los impactos medioambientales de la eliminacion de los residuos esta creciendo. De este modo, se estan explorando nuevos usos para el residuo que contiene aceite, como una alternativa la gestion cara de residuos.
En “Deepwater Horizon Oil Spill Response Treatment, Reuse and Disposal Options”, publicado por el Department of Environmental Protection (dEp) Northwest District el 19 de mayo de 2010, se describen varias opciones para usar arena de playa que contiene aceite. La publicacion del DEP describe el uso directo de arena de playa que contiene aceite viscoso en un procedimiento para producir un nuevo material para pavimentar carreteras. La publicacion de DEP tambien describe combinar un crudo oleoso, menos viscoso, lavado en tierra firme con arena de playa para producir un “clinker”, que entonces se muele y se usa como cemento. Sin embargo, las aplicaciones que utilizan el aceite o el material que contiene aceite recuperado todavfa son limitadas.
Ademas de los ejemplos anteriores, el material que contiene aceite se puede usar como carga en composiciones de material de construccion. Sin embargo, combinar simplemente la carga que contiene aceite con aglutinantes convencionales puede, por ejemplo, incorporar inadecuadamente aceite en el material de construccion, dando como resultado malas propiedades mecanicas y materiales que tambien pueden lixiviar aceite. En particular, el uso de agua en algunas aplicaciones de materiales de construccion, tales como en cemento para obtener hormigon, hace a las cargas que contienen aceite menos utiles debido a que el aceite puede ser incompatible con el agua. Por lo tanto, es deseable producir composiciones de materiales de construccion capaces de utilizar cargas que contienen aceite en las que el aceite es estable en la composicion final y no se lixivia, el olor del aceite es mmimo, y las propiedades mecanicas deseadas del material de construccion se mantienen o se mejoran.
El documento RU 2184095 C1 se refiere a la produccion de mezclas de minerales artificiales para la destoxificacion y litificacion de residuos plasticos viscosos y solidos, en particular fluidos de perforacion agotados, suelos contaminados con aceite, y similares, que contienen sustancias toxicas (sales de metales pesados, hidrocarburos aromaticos polidclicos, productos del petroleo, tensioactivos sinteticos, radionuclidos, etc.). La mezcla incluye 5580% de aluminosilicato, 5-10% de mineral, y 10-30% de cal.
SUMARIO DE LA INVENCION
En una realizacion, la invencion engloba un material de construccion que comprende al menos un aglutinante, al menos una carga que contiene aceite, y al menos un aditivo de metalato segun la formula (1) dada anteriormente.
En una realizacion alternativa, la invencion engloba composiciones de materiales de construccion en las que al menos un aditivo de metalato se selecciona del grupo que consiste en LICA® 01, LICA® 09, LICA® 12, LICA® 38, LICA® 38J, LICA® 44, LICA® 97, KR® TTS, KR® 38S, KR® 41B, KR® 44, KR® 55, KR® 9S, KR® 138S, KR® 138J, KR® 238S, KR® 238J, NZ® 12, NZ® 38, NZ® 97, NZ® 37, KZ® TPP y KS™ N 60S. Mas preferiblemente, el al menos un aditivo de metalato es LICA® 09, o KR® 44, o una combinacion de los mismos.
En una realizacion alternativa, la invencion engloba composiciones de materiales de construccion en las que el al menos un aditivo de metalato esta en forma de una emulsion acuosa o una disolucion acuosa. Mas preferiblemente, el aditivo de metalato que contiene la emulsion acuosa o la disolucion acuosa comprende ademas un tensioactivo.
En una realizacion alternativa, la invencion engloba composiciones de materiales de construccion que comprenden un primer y un segundo aditivo de metalato. Preferiblemente, el primer aditivo de metalato es hidrofilo, y el segundo aditivo de metalato es hidrofobo.
En una realizacion alternativa, la invencion engloba metodos para usar el material de construccion de la invencion
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como un asfalto, emulsion de asfalto, cemento, hormigon, hormigon modificado con poKmero, material compuesto de poliuretano, mortero, estuco, lechada de juntas, revestimiento, aislamiento, material de pavimentacion, relleno bajo cubierta, lamina de recubrimiento, teja para tejados, lamina aislante, paramento, sellante, adhesivo, o similar.
En una realizacion alternativa, la invencion engloba composiciones de materiales de construccion en las que al menos un aglutinante se selecciona del grupo que consiste en cemento, asfalto, y material polimerico. Preferiblemente, el material polimerico es una resina curable. Mas preferiblemente, la resina curable es un sistema de dos componentes de resina epoxi/endurecedor.
En una realizacion alternativa, la invencion engloba composiciones de materiales de construccion en las que al menos una carga que contiene aceite contiene aceite, por ejemplo en el intervalo de alrededor de 1% a alrededor de 10% en peso de la carga.
En una realizacion alternativa, la invencion engloba composiciones de materiales de construccion en las que la al menos una carga que contiene aceite es principalmente arena. Preferiblemente, al menos una carga que contiene aceite deriva de un vertido de aceite, al menos un aglutinante es cemento, y la relacion masica de carga que contiene aceite a aglutinante es alrededor de 2:1.
En una realizacion alternativa, la invencion engloba composiciones de materiales de construccion en las que la al menos una carga que contiene aceite es principalmente al menos uno de sulfato de bario y sulfato de calcio. Mas preferiblemente, la al menos una carga que contiene aceite comprende lodo de perforacion de residuos, el al menos un aglutinante es cemento, y la relacion masica de carga que contiene aceite a aglutinante es alrededor de 3:1.
En una realizacion alternativa, la invencion engloba un metodo para obtener un material de construccion combinando al menos un aglutinante, al menos una carga que contiene aceite, y al menos un aditivo de metalato segun la formula (1).
En otra realizacion, la invencion engloba un metodo para obtener un material de construccion, en el que el primer aditivo de metalato esta en forma de una emulsion acuosa o una disolucion acuosa. Preferiblemente, la emulsion acuosa o la disolucion acuosa comprende ademas un tensioactivo.
En una realizacion alternativa, la invencion engloba un metodo para obtener un material de construccion, que comprende ademas las etapas de combinar un segundo aditivo de metalato despues de que ya se ha combinado al menos un aglutinante, al menos una carga que contiene aceite y al menos un aditivo de metalato.
En una realizacion alternativa, la invencion engloba un metodo para obtener un material de construccion, en el que el primer aditivo de metalato esta en el intervalo de alrededor de 0,3 a alrededor de 0,9% en peso, preferiblemente alrededor de 0,6% en peso de la masa combinada del aglutinante y la carga que contiene aceite. El segundo aditivo de metalato esta en el intervalo de alrededor de 0,1% a alrededor de 0,7% en peso, preferiblemente alrededor de 0,4% en peso de la masa combinada del aglutinante y la carga que contiene aceite.
En una realizacion alternativa, la invencion engloba un metodo para obtener un material de construccion, en el que el aglutinante es cemento, y al menos un primer aditivo de metalato tiene un pH de al menos alrededor de 7.
En una realizacion alternativa, la invencion engloba un metodo para obtener un material de construccion, que comprende ademas las etapas de combinar un componente resmico de una resina curable despues de que se ha combinado al menos un aglutinante, al menos una carga que contiene aceite y al menos un aditivo de metalato. Despues, se combina un segundo aditivo de metalato, seguido de la adicion de un componente endurecedor de la resina curable. Preferiblemente, al menos un aglutinante es uno de un asfalto y un cemento.
En una realizacion alternativa, la invencion engloba un material de construccion obtenido combinando al menos un aglutinante, al menos una carga que contiene aceite y al menos un aditivo de metalato segun la formula (1).
En una realizacion alternativa, la invencion engloba composiciones de materiales de construccion en las que el material de construccion es uno de un asfalto, una emulsion de asfalto, cemento, hormigon, hormigon modificado con polfmero, material compuesto de poliuretano, mortero, estuco, lechada de juntas, revestimiento, aislamiento, material de pavimentacion, relleno bajo cubierta, lamina de recubrimiento, teja para tejados, lamina aislante, paramento, sellante, adhesivo, o similar.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Fig. 1. La fotograffa ilustra un gradiente de la calidad de la placa curada. Las placas se forman a partir de un molde de alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas. La muestra A corresponde a la muestra que tiene una excelente homogeneidad y resistencia sin separacion de agua y/o aceite. La muestra D corresponde a una placa de hormigon inadecuada con una mala homogeneidad y resistencia y con posible separacion de aceite y/o agua. Las muestras B y C representan placas de calidad intermedia.
Fig. 2. Placas de hormigon representativas producidas mediante el ejemplo 4 y el ejemplo comparativo 5.
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Fig. 3. Fotograffa de un ensayo de compresion en ejecucion.
Fig. 4. Placas de hormigon representativas producidas mediante los Ejemplos 4 y 5 tras la evaluacion mediante un ensayo de compresion.
Fig. 5. Placas de asfalto representativas producidas mediante el ejemplo 6 y el ejemplo comparativo 7.
Fig. 6. Placas de asfalto representativas producidas mediante el ejemplo 10 y el ejemplo comparativo 11.
Fig. 7. Placas de asfalto representativas producidas por el ejemplo 12 y el ejemplo comparativo 13.
Fig. 8. Placas de hormigon representativas producidas por los ejemplos 15 y 16.
Fig. 9. Comparacion de placas de hormigon fracturadas representativas de aquellas producidas mediante el ejemplo 17 y el ejemplo comparativo 18 que muestran que la carga que contiene aceite se dispersa mejor en el producto de la invencion del ejemplo 17 que en el producto comparativo del ejemplo 18.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
Como se usa aqrn, la expresion “material de construccion” significa cualquiera de una variedad de materiales que se
pueden usar en proyectos de construccion, por ejemplo en la construccion de edificios, casas, puentes u otras
estructuras, asf como superficies tales como autopistas, carreteras, pistas de aterrizaje, aceras, terreno de juegos, o lechos para tales superficies, por ejemplo un asfalto, emulsion de asfalto, cemento, hormigon, hormigon modificado con polfmero, material compuesto de poliuretano, mortero, estuco, lechada de juntas, revestimiento, aislamiento, material de pavimentacion, relleno bajo cubierta, lamina de recubrimiento, teja para tejados, lamina aislante, paramento, sellante, adhesivo, y similar.
Como se usa aqrn, el termino “aglutinante” significa cualquiera de una variedad de materiales que se pueden usar para impartir adhesion y que une junto un material de construccion. Los aglutinantes de la invencion dependen de la propiedad deseada del material de construccion de la invencion, y pueden incluir, por ejemplo, cemento, asfalto, materiales polimericos, y similares.
Los ejemplos de cementos que pueden ser adecuados para uso como aglutinantes en la presente invencion no estan particularmente limitados, e incluyen: Quikrete™ No. 1103 (mezcla de cemento Portland CAS # 65997-15-1, cal CAS # 01305-62-0, arena de sflice cristalina CAS # 14808-60-7, y puede contener uno o mas de: alumina CAS # 01344-28-1, polvo de piedra caliza CAS # 01317-65-3, y sulfato calcico CAS # 10101-41-4); y cemento Portland Lafarge™ Tipo 1/11 (mezcla de cemento Portland CAS # 65997-15-1, sulfato de calcio CaS # 13397-24-5, carbonato de calcio CAS # 1317-65-3, oxido de calcio CAS # 1305-78-8, oxido de magnesio CAS # 1309-48-4, sflice cristalina CAS # 14808-60-7).
Los ejemplos de asfaltos que pueden ser adecuados para uso como aglutinantes en la presente invencion no estan particularmente limitados, e incluyen: Latexite™ Trowel Patch, Blacktop Crack Fill, (asfalto - CAS #8052-42-4, sflice cristalina - CAS #14808-60-7, arcilla - CAS #1332-58-7, y agua); y carga de grietas Latex ite™ 2X (una mezcla de caucho de latex acnlico y polfmero vimlico que tambien comprende: asfalto - CAS #8052-42-4 y arcilla - CAS #1332- 58-7). Tfpicamente, los asfaltos pueden comprender un residuo del refinado del petroleo. Sin embargo, tambien se pueden producir a partir de una mezcla de petroleo bruto selecta, y se pueden procesar hasta un grado apropiado.
Los ejemplos de materiales polimericos que pueden ser adecuados para uso como aglutinantes en la presente invencion no estan particularmente limitados, e incluyen: resinas curables tales como sistemas de resina epoxfdica/endurecedor, latex acnlico, caucho, vinilo, caucho de neopreno, epoxi a base de agua, poliuretano a base de agua, fluorocarbonos, oxidos de fenileno modificados, nailones, politereftalato de etileno, polibutileno, tereftalato, sustancias fenolicas, poliamidas, policarbonatos, polieteretercetonas, poliariletercetonas, polieterimidas, polisulfuros de fenileno, polisulfonas, poliarilsulfonas, estireno, copolfmeros de poliester, sustancias estirenicas, tales como copolfmeros de poliestireno, acrilonitrilo-butadieno-estireno, estireno-acrilonitrilo, estireno-butadieno, y estireno- anhndrido maleico, y similares. Un ejemplo de un sistema resmico de dos componentes compatible con la presente invencion puede ser la resina epoxfdica NuPrime™, un epoxi de poliamida para fines generales.
Como se usa aqrn, el termino “carga” se refiere generalmente a partfculas que se anaden a un aglutinante para reducir el consumo de un material aglutinante mas caro, y/o para mejorar algunas propiedades de la composicion resultante. Excepto que se especifique de otro modo, el termino “carga” significa cualquier forma solida inorganica u organica de partfcula, material en partfculas, agregado, coloide o fibra que no sea un material aglutinante. La expresion “compuesto principalmente de”, excepto que se establezca de otro modo, se usa para referirse a un componente que tiene la proporcion mas grande de una composicion. El tamano de las partfculas que constituyen la carga de la presente invencion depende de la composicion que se este preparando y de las propiedades ffsicas deseadas.
Los ejemplos de carga que pueden ser adecuados para uso en la presente invencion no estan particularmente limitados, e incluyen: silicatos, carbonatos, sulfatos, oxidos o hidroxidos, que pueden tener o no una cantidad
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estequiometrica de un metal tal como Na, Mg, Zn, Al, Ca, Ba y Fe; arcillas tales como bentonitas, caolinitas; agregados tales como arena, gravilla, piedra triturada, escoria; minerales tales como yeso, borato, potasa, vermiculita, ceniza volante; materiales organicos tales como acetatos, nitratos, nitraminas, fibras de aramida, pigmentos organicos, materiales celulosicos, negro de humo, fibras de carbon, fibras de nailon, politetrafluoroetileno, grafito, y similares, asf como vegetacion u otros desechos organicos, tales como paja, navajuela, malezas, organismos pequenos tales como insectos, y similares.
La relacion masica de carga que contiene aceite a aglutinante depende de la composicion que se este preparando y de las propiedades ffsicas deseadas, y en general puede ser de alrededor de 10:1 a alrededor de 1:1. Preferiblemente, la relacion masica de carga que contiene aceite a aglutinante puede ser de alrededor de 4:1 a alrededor de 1:1. Mas preferiblemente, la relacion masica de carga que contiene aceite a aglutinante puede ser de alrededor de 3:1 a alrededor de 2:1. En una realizacion, el aglutinante puede ser cemento y la carga que contiene aceite puede ser sulfato de Ba y/o de Ca, y la relacion masica de carga que contiene aceite a aglutinante puede ser alrededor de 3:1. En una realizacion adicional, el aglutinante puede ser cemento y la carga que contiene aceite puede ser arena, y la relacion masica de la carga que contiene aceite a aglutinante puede ser alrededor de 2:1. Se entiende por los profesionales en la tecnica que las cargas que tienen un tamano mas pequeno de partfculas tienen generalmente una mayor superficie espedfica en peso, y de este modo pueden requerir mas disolvente y/o aglutinante para lograr las caractensticas deseadas, tales como viscosidad, y capacidad de fluidez, de la composicion. Tambien se entiende por los profesionales en la tecnica que las cargas pueden tener una distribucion de diversos tamanos de partfculas que crea un efecto de microempaquetamiento, minimizando asf la demanda de aglutinante para lograr las caractensticas deseadas, tales como viscosidad, y capacidad de fluidez, de la composicion.
Como se usa aqrn, el termino “aceite”, excepto que se especifique de otro modo, se refiere generalmente a una variedad de sustancias combustibles lfquidas o facilmente licuables, que pueden ser solubles en eter pero no muy solubles en agua. El aceite de la presente invencion no esta particularmente limitado, e incluye, por ejemplo, aceites animales, vegetales, de fosiles y sinteticos. Preferiblemente, el termino “aceite” puede referirse a petroleo o aceite a base de petroleo, que puede ser aceite bruto, o aceite en cualquier etapa de refinamiento. El aceite puede contener cualquier combinacion de hidrocarburos, por ejemplo parafinas, olefinas, naftenos, antracenos, y sustancias aromaticas de alto punto de ebullicion.
Excepto que se especifique de otro modo, cualquier cantidad dada en terminos de un porcentaje se refiere a un porcentaje en peso.
Como se usa aqrn, la expresion “carga que contiene aceite” significa que la carga contiene al menos cierta cantidad de aceite. Una carga que contiene aceite de la presente invencion contiene preferiblemente al menos alrededor de 1% de aceite en peso de carga. En una realizacion, la carga esta “saturada” con aceite. El termino “saturada”, cuando se usa para referirse a una carga saturada de aceite, significa la cantidad de aceite que queda despues de que el aceite se combina con carga humeda y se permite que escurra de la carga. Mas preferiblemente, una carga que contiene aceite contiene aceite en el intervalo de alrededor de 1% a alrededor de 10% en peso de carga; lo mas preferible, en el intervalo de alrededor de 3% en peso de carga a alrededor de 5% en peso de carga.
El material derivado del sitio de un vertido de aceite es particularmente muy adecuado para uso como una carga que contiene aceite en las composiciones de la invencion. Por ejemplo, pueden ser adecuados los desechos oleosos, bolas de alquitran, medallones de alquitran, aceite en mousse, residuos generados por la limpieza del vertido de aceite bruto, y otros productos residuales del petroleo. Las cargas que contienen aceite derivadas de un sitio de vertido de aceite tambien pueden contener arena, trozos de conchas, sal y agua. Las cargas que contienen aceite derivadas de un sitio de vertido de aceite pueden contener ademas vegetacion u otros desechos organicos del entorno. Las cargas que contienen aceite derivadas de un sitio de vertido de aceite tambien pueden incluir cualesquiera aditivos qrnmicos aplicados durante los esfuerzos para controlar el vertido de aceite, tales como, pero sin limitarse a, emulsionantes, tensioactivos, agentes humectantes y dispersantes.
El lodo de perforacion o fluido de perforacion, como se denomina habitualmente, es tambien muy particularmente adecuado para uso como una carga que contiene aceite en las composiciones de la invencion. Los fluidos de perforacion pueden estar compuestos tfpicamente de agua, aceites de petroleo, otros lfquidos organicos, aditivos inorganicos u organicos disueltos, y partfculas suspendidas finamente divididas de diversos tipos. Los lodos de perforacion tambien pueden contener, por ejemplo, aceite, agua marina, limo, barita, minerales de arcilla, almidon, materiales carboxicelulosicos y derivados de poliacrilamida. En una realizacion, el lodo de perforacion para uso en la presente invencion se puede haber usado previamente en un procedimiento de perforacion, y se puede denominar “lodo de perforacion residual”. En otra realizacion, otras cargas que no contienen aceite se pueden anadir al lodo de perforacion residual a fin de ajustar el porcentaje de aceite en el lodo de perforacion residual para uso en la presente invencion. Por ejemplo, se puede anadir sulfato de bario y/o sulfato de calcio en forma de un polvo seco a fin de ajustar el porcentaje de aceite en la carga para que sea alrededor de 10% en peso o menos.
Los ejemplos de lodos de perforacion que pueden ser adecuados para uso en la presente invencion no estan particularmente limitados, e incluyen el sistema Halliburton - Accolade™ - 16,2 ppg - GOM - Ester/Olefin Base oil (mezcla de: 30% a 60% de sulfato de bario CAS # 7727-43-7; 1-5% de sflice cristalina, cuarzo CAS # 14808-60-7; 1-
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5% de cloruro calcico CAS # 10043-52-4; 0-1% de s^lice cristalina, tridimita CAS# 15468-32-3; 1-5% de olefinas, 01% de sflice cristalina, cristobalita CAS # 14464-46-1); y el sistema Halliburton - Intergrade™ - 14,65 ppg - 5 Texas Diesel Base Oil (mezcla de: 30% a 60% de sulfato de bario CAS # 7727-43-7, 30% a 60% de diesel CAS # 6847634-6, y sflice cristalina CAS # 14808-60-7).
Como se usa aqm, la expresion “aditivo de metalato” se refiere generalmente a un aditivo util en la presente invencion que se puede representar generalmente mediante la formula (1), dada anteriormente. El alcance de los aditivos de metalato aceptables se puede entender adicionalmente haciendo referencia a las listas de aditivos de metalato ejemplares segun la formula (1) proporcionada mas abajo.
- Tipo de aditivo de metalato en el que M = Ti o Zr
- (1) (RO)m-M-(Oa-Xb-R'c-Yd)n
- - Tipo monoalcoxi
- m = 1, n =3
- - Tipo coordinado
- CM II c ii E
- - Tipo quelato
- m = 1, n = 2 o 3
- - Tipo quat
- m = 1, n = 2 o 3 aducto con un resto funcional amino
- - Tipo neoalcoxi
- m = 1, n = 3
- - Tipo cicloheteroatomo
- m = 1, n = 1
Los ejemplos de aditivos de metalato segun la formula (1) en la que m = 1, n = 3, pueden incluir monoalcoxi titanatos y/o circonatos, por ejemplo 2-propanolato, tris isooctadecanoato-O de titanio IV; bis 2-metil-2-propenoato-O, isooctadecanoato-O 2-propanolato de titanio IV; 2-propanolato, tris(dodecil)bencenosulfanato-O de titanio IV; 2- propanolato, tris(dioctil)fosfato-O de titanio IV; (4-amino)bencenosulfonato-O, bis(dodecil)bencenosulfonato-O, 2- propanolato de titanio IV; tris(2-metil)-2-propenolato-O, metoxidiglicolilato de titanio IV; 2-propenolato, tris(dioctil)pirofosfato-O de titanio IV; tris(2-propenolato-O), metoxidiglicolilato-O de titanio IV; y 2-propanolato, tris(3,6-diaza)hexanolato de titanio IV.
Los ejemplos de aditivos de metalato segun la formula (1) en la que m = 1, n = 3, pueden incluir neoalcoxi titanatos y circonatos, por ejemplo: 2,2(bis 2-propenolatometil)butanolato, tris neodecanoato-O de titanio IV; 2,2(bis 2- propenolatometil)butanolato, tris(dodecil)bencenosulfonato-O de titanio IV; 2,2(bis 2-propenolatometil)butanolato, tris(dioctil)fosfato-O de titanio IV; 2,2(bis 2-propenolatometil)butanolato, tris(dioctil)pirofosfato-O de titanio IV; 2,2(bis 2-propenolatometil)butanolato, tris(2-etilendiamino)etilato de titanio IV; 2,2(bis 2-propenolatometil)butanolato, tris(3- amino)fenilato de titanio IV; 2,2(bis 2-propenolatometil)butanolato, tris(6-hidroxi)hexanoato-O de titanio IV; 2,2(bis-2- propenolatometil)butanolato, tris neodecanolato-O de circonio IV; 2,2(bis-2-propenolatometil)butanolato, tris(dodecil)bencenosulfonato-O de circonio IV; 2,2(bis-2-propenolatometil)butanolato, tris(dioctil)fosfato-O de circonio IV; 2,2(bis-2-propenolatometil)butanolato, tris 2-metil-2-propenolato-O de circonio IV; 2,2(bis-2- propenolatometil)butanolato, tris(dioctil)pirofosfato-O de circonio IV; 2,2(bis-2-propenolato)butanolato, tris 2- propenoato-O de circonio IV; 2,2(bis-2-propenolatometil)butanolato, tris(2-etilendiamino)etilato de circonio IV; bis 2,2(bis-2-propenolatometil)butanolato, bis(para-aminobenzoato-O) de circonio IV; bis 2,2(bis-2- propenolatometil)butanolato, bis(3-mercapto)propionato-O de circonio IV; 1,1(bis-2-propenolatometil)butanolato, tris(2-amino)fenilato de circonio IV.
Ejemplos de aditivos de metalato segun la formula (1) en la que m = 1, n = 1, pueden incluir titanatos y circonatos de cicloheteroatomos, por ejemplo: bis-octanolato, ciclo(dioctil)pirofosfato-O,O de titanio IV; bis ciclo(dioctil)pirofosfato- O,O de titanio IV; 2-etil, 2-propenolatometil 1,3-propanodiolato, ciclo di 2,2-(bis 2-propenolatometil) butanolato pirofosfato-O,O de circonio IV; y bis 2-etilhexanolato, ciclo(di 2-etilhexil)pirofosfato-O,O de circonio IV.
Ejemplos de aditivos de metalato segun la formula (1) en la que m = 4, n = 2, pueden incluir titanatos y circonatos coordinados, por ejemplo: tetraquis 2-propanolato, aducto 2 moles de (dioctil)hidrogenofosfato de titanio IV; tetraquis octanolato aducto 2 moles de (di-tridecil)hidrogenofosfito de titanio IV; tetraquis(bis 2-propenolato metil)-1- butanolato, aducto 2 moles de (di-tridecil)hidrogenofosfito de titanio IV; y tetraquis 2,2(bis-2 propenolatometil)butanolato, aducto con 2 moles de di-tridecil, hidrogenofosfito de circonio IV.
Ejemplos de aditivos de metalato segun la formula (1) en la que m = 1, n = 3, pueden incluir titanatos y circonatos quat, por ejemplo: bis(dioctil)pirofosfato-O, oxoetilendiolato, (aducto) 2 moles de 2-N,N-dimetilamino-2-metilpropanol de titanio IV; bis(butil metil)pirofosfato-O, (aducto) 2 moles de 2-N,N-dimetilamino-2-metilpropanol de titanio IV; etilendiolato, bis(dioctil)pirofosfato-O, sal de bis(trietil)amina de titanio IV; etilendiolato bis(dioctil)pirofosfato-O, bis(dialquil)amino alquil-2-metil propenoato de titanio IV; bis(dioctil)pirofosfato-O, etilendiolato, (aducto) 2 moles de acrilato-O amina activa de titanio IV; bis(dioctil)pirofosfato-O, etilendiolato, (aducto) 2 moles de 2-metilpropenoamido- N amina activa de titanio IV; bis(butil, metil)pirofosfato, etilendiolato, sal de acrilato de bis(dialquil)aminoalquilo de titanio IV; (bis-2-propenolato-metil)-1-butanolato, bis(dioctil) pirofosfato-O, (aducto) 3 moles N,N-dimetilamino-alquil
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propenoamida de titanio IV; 2,2-dimetil 1,3 propanodiolato, bis(dioctil)pirofosfato-O, (aducto) 2 moles de N,N- dimetilamino-alquil propenoamida de circonio IV; (2-etil, 2-propenolatometil)1,3-propanodiolato, ciclo bis 2- dimetilamino pirofosfato-O, aducto con 2 moles de acido metanosulfonico de circonio IV, Mezcla Quat de 1 parte de LICA 38J y 2 partes de NZ 38J, Mezclas Quat de quats de titanato y circonato.
Ejemplos de aditivos de metalato segun la formula (1) en la que m = 1, n = 2 o 3, pueden incluir titanatos y circonatos de tipo quelato, por ejemplo bis[4-(2-fenil)2-propil-2] fenolato, oxoetilendiolato de titanio IV;
bis(dioctil)pirofosfato-O, oxoetilendiolato, (aducto), (dioctil) (hidrogeno)fosfito-O de titanio IV; oxoetilendiolato, tris(2- metil)-2-propenoato-O de titanio IV; y bis(butil, metil)pirofosfato-O, oxoetilen-diolato, (aducto), bis(dioctil)hidrogenofosfito de titanio IV.
Ejemplos de aditivos de metalato segun la formula (1) en la que m = 1, n = 2 o 3, pueden incluir titanatos y circonatos de quelatos de etileno A, B, por ejemplo bis(dioctil)fosfato-O, etilendiolato de titanio IV;
bis(dioctil)pirofosfato-O, etilendiolato (aducto), bis(dioctil)hidrogenofosfito de titanio IV; y bis(butil, metil)pirofosfato-O, etilendiolato, (aducto), bis(dioctil)hidrogenofosfito de titanio IV.
Preferiblemente, el aditivo de metalato puede incluir uno de LICA® 01 (nombre qmmico - 2,2(bis 2- propenolatometil)butanolato, tris neodecanoato-O de titanio IV, CAS # 103334-85-6), LICA® 09 (nombre qmmico - 2,2 (bis 2-propenolatometil)butanolato, tris(dodecil)bencenosulfonato-O de titanio IV, CAS # 103406-74-2), LICA® 12 (nombre qmmico - 2,2(bis 2-propenolatometil)butanolato, tris(dioctil)fosfato-O de titanio IV, CAS # 110438-25-0), LICA® 38, (nombre qmmico - 2,2 (bis 2-propenolatometil)butanolato, tris (dioctil) pirofosfato-O de titanio IV, CAS # 103432-54-8), LICA® 38J (nombre qmmico - (bis-2-propenolatometil)butanolato, bis(dioctil) pirofosfato-O, (aducto) 3 moles de N,N-dimetilamino-alquil propenoamida de titanio IV, CAS # 117002-37-6), LICA® 44 (nombre qmmico - 2,2 (bis 2-propenolatometil)butanolato, tris (2-etilendiamino) etilato de titanio IV, CAS # 107541-22-0), LICA® 97 (2,2(bis 2-propenolatometil)butanolato, tris(3-amino)fenilato de titanio IV, CAS # 107525-86-0), KR® TTS (nombre qmmico - 2-propanolato, tris isooctadecanoato-O de titanio IV, CAS # 61417-49-0), KR® 41B (nombre qmmico - tetraquis 2- propanolato, aducto 2 moles de (dioctil)hidrogenofosfato de titanio IV, CAS # 68585-67-1), KR® 44 (nombre qmmico - tris[2-[(2-aminoetil)amino] etanolato-O], 2-propanolato de titanio IV, CAS # 65380-84-9), KR® 55 (nombre qmmico - tetraquis(bis 2-propenolato metil)-1-butanolato aducto 2 moles de (di-tridecil)hidrogenofosfito) de titanio IV, CAS # 64157-14-8), KR® 9S (nombre qmmico - 2-propanolato, tris (dodecil)bencenosulfonato-O de titanio IV, CAS # 6141755-8), KR® 138D (nombre qmmico - bis(dioctil)pirofosfato-O, oxoetilendiolato, (aducto) 2 moles de 2-N,N- dimetilamino-2-metilpropanol de titanio IV, CAS #68585-64-8), KR® 138S, (nombre qmmico - bis(dioctil)pirofosfato- O, oxoetilendiolato, (aducto), bis(dioctil) (hidrogeno)fosfito de titanio IV, cAs #68585-64-8), y kR® 238s (nombre qmmico - bis(dioctil)pirofosfato-O, etilendiolato (aducto), bis(dioctil) (hidrogeno)fosfito de titanio IV, CAS #68585-63- 7), KR® 238J (nombre qmmico - bis(dioctil)pirofosfato-O, etilendiolato, (aducto) 2 moles de 2-metilpropenoamido-N amina activa de titanio iV, CAS # 198840-66-3), KR® 38S, (nombre qmmico - 2-propanolato, tris(dioctil)pirofosfato-O de titanio IV, CAS # 68585-78-4), NZ® 12 (nombre qmmico - 2,2(bis-2-propenolatometil)butanolato, tris(dioctil)fosfato-O de circonio IV, CAS # 117101-65-2), NZ® 38 (nombre qmmico - 2,2(bis-2- propenolatometil)butanolato, tris(dioctil)pirofosfato-O de circonio IV, CAS # 113252-64-5), NZ® 97 (nombre qmmico - 1,1(bis-2-propenolatometil)butanolato, tris(2-amino)fenilato de circonio IV, CAS # 111083-78-4), NZ® 37 (nombre qmmico - bis 2,2(bis-2-propenolatometil)butanolato, bis(para amino benzoato-O de circonio IV, CAS # 146955-66-0), Kz® TPP (nombre qmmico - 2-etil, 2-propenolatometil 1, 3-propanodiolato, ciclo di 2,2-(bis 2-propenolatometil) butanolato pirofosfato-O,O de circonio Iv, CAS # 121543-39-3), y combinaciones de los mismos, obtenibles de Kenrich Petrochemicals Inc, Bayonne, NJ. Tambien se puede usar KS™ N 60S como un aditivo de metalato de la presente invencion, obtenible de Kenrich Petrochemicals Inc, Bayonne, NJ.
Un aditivo de metalato segun la formula (1) puede estar en forma de un lfquido o solido, por ejemplo un polvo o un pelete. Un aditivo de metalato segun la formula (1) puede estar en una formulacion a base de agua o en una formulacion organica. Un aditivo de metalato segun la formula (1) para uso en una formulacion a base de agua es preferiblemente miscible con agua o emulsionable con agua. Una formulacion a base de agua es preferiblemente una emulsion o una disolucion acuosa, y tambien puede comprender al menos un tensioactivo. Un tensioactivo es un material que puede reducir la tension superficial de un lfquido, permitiendo una extension mas facil, y reduciendo la tension interfacial entre dos lfquidos, o entre un lfquido y un solido. Como entendera una persona de pericia normal en la tecnica, puede ser necesario amasar una combinacion de agua y un aditivo de metalato segun la formula (1) bajo cizallamiento elevado a fin de formar una emulsion. Es preferible que una disolucion al 5% de un aditivo de metalato segun la formula (1) en agua, que incluye opcionalmente un tensioactivo, de como resultado una disolucion transparente.
Los ejemplos de tensioactivos compatibles con la presente invencion incluyen polietilenglicol 300 (PEG) nonilfenol etoxilado, Triton X-100® octoxinol-9 (CAS 9002-93-1), Surfadone® LP-300 y LP-100, Sulfonic® OP-70 y OP-100, dimetilaminopropil metacrilamida (DMAPMA), dimetilaminoetoxietanol, alquilarilsulfonato de calcio, monooleato de sorbitan, monolaurato de sorbitan, trioleato de sorbitan, estearato de sorbitan, palmitato de sorbitan, monooleato de polietilenglicol, dodecilbencenosulfonato de sodio (anionico), acido dodecilbencenosulfonico, alcohol etoxilato sulfato de amonio, alquilarilsulfonato de sodio, ester de fosfato y similar, y combinaciones de los mismos. Los tensioactivos tambien pueden incluir aquellos materiales formados mediante el proceso de etoxilacion en el que se anade oxido de etileno a alcoholes de acidos grasos para darles propiedades detergentes, por ejemplo el etoxilato de alcohol secundario vendido con el nombre comercial Tergitol™ 15-S-9 (CAS 68131-40-8).
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La relacion de aditivo de metalato a tensioactivo depende de la composicion que se este preparando y de las propiedades deseadas, y en general esta en el intervalo (en masa) de alrededor de 1:10 a alrededor de 10:1, preferiblemente de alrededor de 5:1 a alrededor de 1:5, lo mas preferible alrededor de 1:3. Los ejemplos incluyen una relacion 1:3 de LICA® 09 a Tergitol® 15-S-9; una mezcla 1:2:1 de LICA® 09 a Tergitol® a PEG 300; y una relacion 1:3 de KR® 44 a PEG 300.
Los materiales de construccion de la presente invencion pueden incluir multiples aditivos de metalato segun la formula (1), por ejemplo un primer y un segundo, etc., aditivo de metalato segun la formula (1). En una realizacion de la invencion, el primer y segundo aditivos de metalato segun la formula (1) se anaden a la composicion de la invencion en etapas del procedimiento distintas. En otra realizacion de un material de construccion de la invencion que tiene multiples aditivos de metalato segun la formula (1), el primer y segundo aditivos de metalato segun la formula (1) se anaden a la composicion de la invencion en la misma etapa del procedimiento. En una realizacion adicional, el primer y segundo aditivos de metalato segun la formula (1) se combinan en una formulacion acuosa u organica que se anade a la composicion de la invencion en una unica etapa.
Como se usa aqm, el termino “combinar” se refiere generalmente a anadir juntos dos o mas componentes, por ejemplo colocando los componentes en una vasija y mezclando, amasando, agitando, homogeneizando, y/o emulsionando la composicion.
En una realizacion, el material de construccion de la presente invencion se usa como un hormigon; el material de construccion de la invencion que comprende un aglutinante, una carga que contiene aceite, y al menos un aditivo de metalato segun la formula (1); en el que el aglutinante es un cemento, y en el que la carga que contiene aceite es, por ejemplo, arena de playa o lodo de perforacion residual. Un primer aditivo de metalato segun la formula (1) puede ser hidrofilo, y preferiblemente en forma de una disolucion acuosa. Preferiblemente, el primer aditivo de metalato segun la formula (1) es KR® 44. La composicion de la invencion comprende ademas opcionalmente un segundo aditivo de metalato segun la formula (1), en la que el primer aditivo de metalato segun la formula (1) es hidrofilo, y el segundo aditivo de metalato segun la formula (1) es hidrofobo. Preferiblemente, el segundo aditivo de metalato segun la formula (1) es LICA® 09. En una realizacion preferida, el segundo aditivo de metalato segun la formula (1) se anade tras la combinacion de cemento, carga que contiene aceite, y el primer aditivo de metalato segun la formula (1). El primer aditivo de metalato segun la formula (1) es preferiblemente alrededor de 0,6% en peso de una masa combinada del aglutinante y la carga que contiene aceite; el segundo metalato segun la formula (1) es preferiblemente alrededor de 0,4% en peso de la masa combinada del aglutinante y la carga que contiene aceite. La composicion de la invencion comprende ademas preferiblemente una resina curable de dos componentes. Preferiblemente, el primer componente es una resina, y el segundo componente es un endurecedor. El primer componente se combina despues de que el primer aditivo de metalato segun la formula (1) se combina con la composicion, pero antes de que el segundo aditivo de metalato segun la formula (1) se combine con la composicion. Despues, el segundo componente se combina con la composicion.
El material de construccion de la presente invencion se puede usar como un asfalto. El material de construccion de la invencion que comprende un aglutinante, una carga que contiene aceite, y al menos un aditivo de metalato segun la formula (1); en el que el aglutinante es un asfalto, y opcionalmente, un segundo aglutinante es cemento, y en el que la carga que contiene aceite es arena de playa o lodo de perforacion residual. Un primer aditivo de metalato segun la formula (1) puede ser hidrofilo, y preferiblemente esta en forma de una disolucion acuosa. Preferiblemente, el primer aditivo de metalato segun la formula (1) es KR® 44. La composicion de la invencion comprende ademas opcionalmente un segundo aditivo de metalato segun la formula (1), en la que el primer aditivo de metalato segun la formula (1) es hidrofilo, y el segundo aditivo de metalato segun la formula (1) es hidrofobo. Preferiblemente, el segundo aditivo de metalato segun la formula (1) es LICA® 09. En una realizacion preferida, el segundo aditivo de metalato segun la formula (1) se anade despues de la combinacion de asfalto, arena que contiene aceite, y el primer aditivo de metalato segun la formula (1). El primer aditivo de metalato segun la formula (1) es preferiblemente alrededor de 0,6% de una masa combinada del aglutinante y la carga que contiene aceite; el segundo metalato segun la formula (1) es preferiblemente alrededor de 0,4% de la masa combinada del aglutinante y la carga que contiene aceite. Las composiciones de la invencion comprenden ademas preferiblemente una resina curable de dos componentes. Preferiblemente, el primer componente es una resina, y el segundo componente es un endurecedor. El primer componente se combina despues de que el primer aditivo de metalato segun la formula (1) se combina con la composicion, pero antes de que el segundo aditivo de metalato segun la formula (1) se combine con la composicion. Despues, el segundo componente se combina con la composicion.
EJEMPLOS:
En los siguientes ejemplos, se preparo arena de playa que contiene aceite, saturada con agua, pesando una cantidad de arena de playa humedecida con agua marina removida de un sitio situado en la costa formada por la interseccion del Oceano Atlantico y South Beach, State Island, NY, y drenando entonces el agua salada de la arena de playa asf obtenida. El agua salada drenada de la arena de la playa se combino entonces con fuel-oil No. 4. El aceite No. 4 es tipicamente una mezcla de fuel-oils de destilado y residuales, tales como aceites No. 2 y No. 6; sin embargo, algunas veces el aceite No. 4 es un destilado pesado. El aceite No. 4 se puede clasificar como diesel, fueloil de destilado o residual. Esta composicion se uso para simular arena de playa empapada en aceite derivada de un sitio de vertido de aceite. Alguien experto normal en la tecnica entendena que los diferentes tipos de arena de playa
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con cantidades variables de agua y aceite, as^ como tipos variables de aceite, caenan dentro del alcance de la presente invencion.
El lodo de perforacion usado en los siguientes ejemplos, excepto que se especifique de otro modo, se obtuvo de la combinacion de 15 gramos de aceite No. 4, 0,13 gramos de agua, 5 gramos de aminoetanolamina, 5,3 gramos de monooleato de polioxietilen (20) sorbitan, 3,6 gramos de CaO o CaCO3 (3 micrometros), 14,74 gramos de CaCl2 (DowFlake™ Xtra), 4 gramos de arcilla calcinada (arcilla Burgess™ KE), 0,68 gramos de sflice pirolizada (Cab-O- Sil® M-5), y 513 gramos e BaSO4, segun las formulaciones de lodos de perforacion convencionales. Esta composicion se uso para simular lodo de perforacion residual. Alguien de pericia normal en la tecnica entendena que diferentes tipos de composiciones de fluidos de perforacion caenan dentro del alcance de la presente invencion.
Los materiales de construccion de la presente invencion tienen en general una buena homogeneidad con una separacion minima de aceite y/o agua, y tienen una resistencia comparable o mejorada en comparacion con los materiales convencionales.
Los ensayos de compresion se realizaron usando una prensa hidraulica PHI®, modelo P-2150, numero de serie 7410-008. Fuerza de la corredera lefda en libras - corredera de 4 pulgadas de diametro - tubo de 4.000 lb. Un ensayo de haz estandar con probetas sometidas a compresion directa y fuerzas de cizallamiento desprovistas de fuerzas de tension puesto que la mayona de las resistencias a la traccion de las composiciones cementosas (refuerzo de barra de refuerzo ausente) son alrededor de 10% de sus resistencias de compresion correspondiente. El ensayo de haz se llevo a cabo usando una tubena de acero que tiene un diametro interior de alrededor de 2” y un diametro exterior de alrededor de 2,4” colocada encima y en el centro de una placa de ensayo del material de construccion (formada a partir de un molde de alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas), y se comprimio segun ASTM C31 Standard Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Field. La presion a la que la placa se agrieta es caractenstica de la resistencia de la placa.
Ejemplo No. 1: Se combinaron 333 g de cemento (Lafarge™ Tipo 1/11), 667 gramos de arena de playa (saturada con agua), 35 gramos de aceite No. 4, y 50 gramos de agua del grifo. Entonces se anadio lentamente a la composicion de cemento/arena/aceite un aditivo de metalato segun la formula (1) hecho de 4,14 gramos de KR® 44 diluido en 20,7 gramos de agua del grifo. La composicion obtenida se vertio entonces en un molde (alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas), y se dejo curar. La placa de hormigon resultante se caracterizo como una placa de tipo A.
Ejemplo No. 2: Se combinaron 333 g de cemento (Lafarge™-Tipo 1/11), 667 gramos de arena de playa (saturada con agua), y 35 gramos de aceite No. 4. Entonces se combino lentamente con la composicion de cemento/arena/aceite un primer aditivo de metalato segun la formula (1) hecho de 4,14 gramos de KR® 44 diluido en 50 gramos de agua del grifo. A continuacion, se anadio a la composicion, con agitacion, un segundo aditivo de metalato segun la formula (1) hecho de 2,07 gramos de LICA® 09 diluido en 10,35 g de agua. La composicion obtenida se vertio entonces en un molde (alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas), y se dejo curar. La placa de hormigon resultante se caracterizo como una placa de tipo A.
Ejemplo Comparativo No. 3: Se combinaron 333 g de cemento (Lafarge™ Tipo 1/11), 667 gramos de arena de playa (saturada con agua), 35 gramos de aceite No. 4, y 50 gramos de agua del grifo. La composicion obtenida se vertio entonces en un molde (alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas), y se dejo curar. La placa de hormigon resultante se caracteriza como una placa de tipo B.
Ejemplo No. 4: Se combinaron 333 g de cemento (Lafarge™-Tipo 1/11), 667 gramos de arena de playa (saturada con agua), y 35 gramos de aceite No. 4. Un primer aditivo de metalato segun la formula (1), hecho de 6,21 gramos de KR® 44 diluido en 66,67 gramos de agua del grifo, se combino entonces lentamente con la composicion de cemento/arena/aceite. A continuacion, se anadio entonces a la composicion 16,5 gramos de un segundo aditivo de metalato segun la formula (1) hecho de 25% gramos de LICA® 09 y 75% de Tergitol® 15-S-9, mientras se agitaba. La composicion se vertio entonces en un molde (alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas), y se dejo curar. La placa de hormigon resultante se caracterizo como una placa de tipo A. Vease la Fig. 2. Un ensayo de compresion segun el metodo modificado descrito anteriormente indico que la placa soporto 10.000 lbs de fuerza de corredera antes del agrietamiento. Veanse la Fig. 3 y Fig. 4. (Nota: PHI mide la fuerza de corredera. Presion = fuerza de corredera/area).
Comparativo No. 5: Se combinaron 333 g de cemento (Lafarge™ - Tipo 1/11), 667 gramos de arena de playa (saturada con agua), y 35 gramos de aceite No. 4. Entonces se combinaron lentamente 66,67 gramos de agua del grifo con la composicion de cemento/arena/aceite. La composicion se vertio entonces en un molde (alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas), y se dejo curar. La placa de hormigon resultante se caracteriza como una placa de tipo C. Vease la Fig. 2. Un ensayo de compresion segun el metodo modificado descrito anteriormente indico que la placa soporto 9.000 lbs de fuerza corredera antes del agrietamiento. Veanse las Fig. 3 y Fig 4.
Ejemplo No. 6: Se combinaron 95 gramos de arena de playa (saturada con agua), 5 gramos de aceite No. 4, 500 gramos de aglutinante de asfalto (Latexite® trowel patch) y un aditivo de metalato segun la formula (1) hecho de 1,5
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Ejemplo Comparativo No. 7: Se combinaron 95 gramos de arena de playa (saturada con agua), 5 gramos de aceite No. 4, 500 gramos de aglutinante de asfalto (Latexite® trowel patch). La composicion obtenida se vertio entonces en un molde (alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas), y se dejo curar. La placa de asfalto resultante se caracteriza como una placa de tipo C. Vease la Fig. 5.
Ejemplo No. 8: Se combinaron 300 g de cemento (Lafarge™ - Tipo 1/11), 900 gramos de arena de playa (saturada con agua), 45 gramos de aceite No. 4, y 300 gramos de un aglutinante de asfalto (Latexite™ 2X Blacktop Crack Filler). A continuacion, se combino lentamente con la composicion de cemento/BaSO4/aceite un primer aditivo de metalato segun la formula (1) hecho de 7,2 gramos de KR® 44 diluido en 167,2 gramos de agua del grifo. Despues, se anadio a la composicion un segundo aditivo de metalato segun la formula (1) hecho de 1,44 gramos de 25% de LICA® 09 y 75% Tergitol® 15-S-9, mientras se agitaba. La composicion obtenida se vertio en un molde (alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas), y se dejo curar. La placa de asfalto resultante se caracteriza como una placa de tipo B.
Ejemplo No. 9: Se combinaron 300 g de cemento (Lafarge Tipo 1/11), 900 gramos de arena de playa (saturada con agua), 45 gramos de aceite No. 4, y 300 gramos de un aglutinante de asfalto (Latexite™ 2X Blacktop Crack Filler). A continuacion, se combino lentamente con la composicion de cemento/BaSO4/aceite un primer aditivo de metalato segun la formula (1) hecho de 7,2 gramos de KR® 44 diluido en 167,2 gramos de agua del grifo. Entonces se anadio y se amaso una parte A de la resina hecha de 12 gramos de resina epoxfdica NuPrime®. Entonces se anadio a la composicion un primer aditivo de metalato segun la formula (1) hecho de 1,44 gramos de 25% de LICA® 09 y 75% Tergitol® 15-S-9, mientras se agitaba. Entonces se anadio y se amaso con la composicion una parte B de endurecedor hecho de 12 gramos de endurecedor epoxfdico Nuprime®. La composicion obtenida se vertio en un molde (alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas), y se dejo curar. La placa de asfalto resultante se caracteriza como una placa de tipo A.
Ejemplo No. 10: Se combinaron y amasaron hasta homogeneidad 100 g de cemento (Lafarge™ - Tipo 1/11), 30 gramos de agua, y 500 gramos de lodo de perforacion. Entonces se anadio lentamente a la composicion de cemento/lodo de perforacion un aditivo de metalato segun la formula (1) hecho de 1,5 gramos de KR® 44 diluido en 6,5 ml de agua. La composicion obtenida se vertio en un molde (alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas), y se dejo curar. La placa de hormigon resultante se caracteriza como una placa de tipo A. Vease la Fig. 6.
Ejemplo Comparativo No. 11: Se combinaron y amasaron hasta homogeneidad 100 g de cemento (Lafarge™ - Tipo 1/11), 30 gramos de agua, y 500 gramos de lodo de perforacion. La composicion obtenida se vertio en un molde (alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas), y se dejo curar. La placa de hormigon resultante se caracteriza como una placa de tipo A. Vease la Fig. 6.
Ejemplo No. 12: Se combinaron 500 gramos de lodo de perforacion con 100 gramos de un aglutinante de asfalto (Latex ite™ 2X Blacktop Crack Filler), y se amasaron hasta homogeneidad. A continuacion, se anadio lentamente a la composicion de cemento/aglutinante de asfalto/lodo de perforacion un aditivo de metalato segun la formula (1) hecho de 1,5 gramos de KR® 44, mientras se agitaba. La composicion obtenida se vertio en un molde (alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas), y se dejo curar. La placa de asfalto resultante se caracteriza como una placa de tipo A. Vease la Fig. 7.
Ejemplo Comparativo No. 13: Se combinaron 500 gramos de lodo de perforacion con 100 gramos de un aglutinante de asfalto (Latexite™ 2X Blacktop Crack Filler), y se amasaron hasta homogeneidad. La composicion obtenida se vertio en un molde (alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas), y se dejo curar. La placa de asfalto resultante se caracteriza como una placa de tipo C. Vease la Fig. 7.
Ejemplo No. 14: Se combinaron 1400 gramos de polvo de BaSO4, 140 gramos de aceite No. 4, y 467 g de cemento (Lafarge - Tipo 1/11). Entonces se combino lentamente con la mezcla de cemento/BaSO^aceite un primer aditivo de metalato segun la formula (1) hecho de 7,5 gramos de KR® 44 diluido en 250 gramos de agua del grifo. Entonces se anadio a la composicion un segundo aditivo de metalato segun la formula (1) hecho de 4,5 gramos de 25% de LICA® 09 y 75% de Tergitol® 15-S-9, mientras se agitaba. La composicion obtenida se vertio en un molde (alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas), y se dejo curar. La placa de hormigon resultante se caracteriza como una placa de tipo B.
Ejemplo No. 15: Se combinaron 1400 gramos de polvo de BaSO4, 140 gramos de aceite No. 4, y 467 g de cemento (Lafarge - Tipo 1/11). Entonces se combino lentamente con la composicion de cemento/BaSO4/aceite un primer aditivo de metalato segun la formula (1) hecho de 7,5 gramos de KR® 44 diluido en 250 gramos de agua del grifo. Entonces se anadio una parte A de una resina hecha de 19,3 gramos de resina epoxfdica NuPrime®, y se amaso. A continuacion, se anadio a la composicion un segundo aditivo de metalato segun la formula (1) hecho de 4,5 gramos de 25% de LICA® 09 y 75% de Tergitol® 15-S-9, mientras se agitaba. Despues, se amaso con la composicion una
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parte B de endurecedor hecha de 19,3 gramos de endurecedor epox^dico NuPrime®. La composicion obtenida se vertio en un molde (alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas), y se dejo curar. La placa de hormigon resultante se caracteriza como una placa de tipo B. Vease la Fig. 8.
Ejemplo No. 16: Se combinaron 333 g de cemento (Lafarge - Tipo 1/11), 667 gramos de arena de playa (saturada con agua), y 35 gramos de aceite No. 4. Entonces se combino lentamente con la composicion de cemento/arena/aceite un primer aditivo de metalato segun la formula (1) hecho de 6,21 gramos de KR® 44 diluido en 66,67 gramos de agua del grifo. Entonces se anadio una parte A de una resina hecha de 12 gramos de resina epoxfdica NuPrime®, y se amaso. A continuacion, se anadio a la composicion un segundo aditivo de metalato segun la formula (1) hecho de 16,5 gramos de 25% de LICA® 09 y 75% de Tergitol® 15-S-9, mientras se agitaba. Despues, se amaso con la composicion una parte B de un endurecedor hecha de 12 gramos de endurecedor epoxfdico NuPrime®. La composicion obtenida se vertio en un molde (alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas), y se dejo curar. La placa de hormigon resultante se caracteriza como una placa de tipo A. Vease la Fig. 8.
Ejemplo No. 17: Se combinaron 1240 gramos de polvo de BaSO4, 300 gramos de lodo de perforacion del sistema Halliburton Intergrade™, y 467 g de cemento (Lafarge - Tipo 1/11). Entonces se combino lentamente con la composicion de cemento/BaSO4/lodo de perforacion un primer aditivo de metalato segun la formula (1) hecho de 11,2 gramos de KR® 44 diluido en 300 gramos de agua del grifo. Entonces, se anadio a la composicion un segundo aditivo de metalato segun la formula (1) hecho de 29,9 gramos de 25% de LICA® 09 y 75% de Tergitol® 15-S-9, mientras se agitaba. La composicion obtenida se vertio en un molde (alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas), y se dejo curar. La placa de hormigon resultante se caracteriza como una placa de tipo B. Se evalua una placa fracturada para mostrar que la carga que contiene aceite se dispersa mejor en el producto final que en el ejemplo comparativo No. 18. Vease la Fig. 9.
Ejemplo Comparativo No. 18: Se combinaron 1240 gramos de polvo de BaSO4, 300 gramos de lodo de perforacion del sistema Halliburton Intergrade™, y 467 g de cemento (Lafarge - Tipo 1/11). La composicion obtenida se vertio en un molde (alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas). La composicion obtenida se vertio en un molde (alrededor de 1 pulgada de profundidad, alrededor de 32 pulgadas cuadradas), y se dejo curar. La placa de hormigon resultante se caracteriza como una placa de tipo C. Se evalua una placa fracturada para compararla con el ejemplo de la invencion No. 17. Vease la Fig. 9.
Claims (15)
- 510152025303540REIVINDICACIONES1. Un material de construccion, en particular un asfalto, emulsion de asfalto, cemento, hormigon, hormigon modificado con polfmero, epoxi de 2 componentes, poliuretano de 2 componentes, mortero, estuco, lechada de juntas, revestimiento, aislamiento, material de pavimentacion, relleno bajo cubierta, lamina de recubrimiento, teja para tejados, lamina aislante, paramento, sellante o adhesivo, comprendiendo el material de construccion:(a) al menos un aglutinante;(b) al menos una carga que contiene aceite; y(c) al menos un aditivo de metalato segun la formula 1(RO)m-M-(Oa-Xb-R'c-Yd)n (1)en la que:M es uno de titanio y circonio;R y R' son independientemente un grupo alquilo, alquenilo, alquinilo, aralquilo, arilo o alcarilo monovalente que tiene hasta 20 atomos de carbono, o un halogeno o sus derivados sustituidos con eter;O es oxfgeno;X se selecciona del grupo que consiste en carboxilo, alcoholato, sulfonilo, fosfato, pirofosfato, y fosfito; Y es uno de un grupo metacrilato, acrilato, mercapto y amina;m es un numero entero de 1 a 4; n es un numero entero de 0 a 3; y a, b, c y d son independientemente 0 o 1.
- 2. El material de construccion de la reivindicacion 1,en el que el al menos un aditivo de metalato se selecciona del grupo que consiste en- 2,2(bis 2-propenolatometil)butanolato, tris neodecanoato-O de titanio IV,- 2,2 (bis 2-propenolatometil)butanolato, tris(dodecil) bencenosulfonato-O de titanio IV,- 2,2(bis 2-propenolatometil)butanolato, tris(dioctil)fosfato-O titanio IV,- 2,2 (bis 2-propenolatometil)butanolato, tris (dioctil) pirofosfato-O de titanio IV,- (bis-2-propenolatometil)butanolato, bis(dioctil) pirofosfato-O, (aducto) 3 moles de N,N-dimetilamino-alquil propenoamida de titanio IV,- 2,2 (bis 2-propenolatometil)butanolato, tris (2-etilendiamino) etilato de titanio IV,- 2,2(bis 2-propenolatometil)butanolato, tris(3-amino)fenilato de titanio IV,- 2-propanolato, tris isooctadecanoato-O de titanio IV,- 2-propanolato, tris(dioctil)pirofosfato-O de titanio IV,- tetraquis 2-propanolato, aducto de 2 moles de (dioctil)hidrogenofosfato de titanio IV,- tris[2-[(2-aminoetil)amino] etanolato-O], 2-propanolato de titanio IV,- tetraquis(bis 2-propenolato metil)-1-butanolato, aducto de 2 moles de (ditridecil)hidrogenofosfito) de titanio IV,- 2-propanolato, tris (dodecil)bencenosulfonato-O de titanio IV,- bis(dioctil)pirofosfato-O, oxoetilendiolato, (aducto), bis(dioctil) (hidrogeno)fosfito de titanio IV,- bis(dioctil)pirofosfato-O, etilendiolato (aducto), bis(dioctil) (hidrogeno)fosfito de titanio IV,- bis(dioctil)pirofosfato-O, etilendiolato, (aducto) 2 moles de 2-metilpropenoamido-N amina activa de titanio IV- 2,2(bis-2-propenolatometil)butanolato, tris(dioctil)fosfato-O de circonio IV,51015202530354045- 2,2(bis-2-propenolatometil)butanolato, tris(dioctil)pirofosfato-O de circonio IV,- 1,1(bis-2-propenolatometil)butanolato, tris(2-amino)fenilato de circonio IV,- bis 2,2(bis-2-propenolatometil)butanolato, bis(para amino) benzoato-O de circonio IV, y 2-etil, 2- propenolatometil 1,3-propanodiolato, ciclo di 2,2-(bis 2-propenolatometil) butanolato pirofosfato-O,O de circonio IV,o en el que el al menos un aditivo de metalato esta en forma de una de una emulsion acuosa y una disolucion acuosa,o en el que el al menos un aditivo de metalato comprende un primer aditivo de metalato y un segundo aditivo de metalato,y en el que el al menos el primer aditivo de metalato tiene un pH de al menos 7.
- 3. El material de construccion de la reivindicacion 2, en el que la una de una emulsion acuosa y una disolucion acuosa comprende ademas un tensioactivo.
- 4. El material de construccion de la reivindicacion 2, en el que el primer aditivo de metalato es hidrofilo y el segundo aditivo de metalato es hidrofobo, y opcionalmente, el primer aditivo de metalato es alrededor de 0,6% en peso de una base combinada del aglutinante y la carga que contiene aceite, y el segundo aditivo de metalato es alrededor de 0,4% en peso de la masa combinada del aglutinante y la carga que contiene aceite.
- 5. El material de construccion de la reivindicacion 1, en el que el al menos un aglutinante se selecciona del grupo que consiste en cemento, asfalto, y material polimerico.
- 6. El material de construccion de la reivindicacion 5, en el que el material polimerico es una resina curable, y opcionalmente, la resina curable es un sistema de dos componentes de resina epoxfdica/endurecedor.
- 7. El material de construccion de la reivindicacion 1, en el que la al menos una carga que contiene aceite contiene aceite en el intervalo de 1% a 10% en peso de la carga que contiene aceite.
- 8. El material de construccion de la reivindicacion 7, en el que la al menos una carga que contiene aceite es principalmente arena, deriva de un vertido de aceite, es principalmente al menos uno de sulfato de bario y sulfato de calcio, o comprende lodo de perforacion residual.
- 9. El material de construccion de la reivindicacion 8, en el que el al menos un aglutinante es cemento, y una relacion masica de carga que contiene aceite a aglutinante es 2:1, o 3:1.
- 10. Un metodo para obtener un material de construccion, que comprende las etapas de:(1) combinar:(a) al menos un aglutinante;(b) al menos una carga que contiene aceite; y(c) al menos un aditivo de metalato segun la formula (1)(RO)m-M-(Oa-Xb-R'c-Yd)n (1)en la que:M es uno de titanio y circonio;R y R' son independientemente un grupo alquilo, alquenilo, alquinilo, aralquilo, arilo o alcarilo monovalente que tiene hasta 20 atomos de carbono, o un halogeno o sus derivados sustituidos con eter;O es oxfgeno;X se selecciona del grupo que consiste en carboxilo, alcoholato, sulfonilo, fosfato, pirofosfato, y fosfito;Y es uno de un grupo metacrilato, acrilato, mercapto y amina;m es un numero entero de 1 a 4; n es un numero entero de 0 a 3; y a, b, c y d son independientemente 0 o 1.
- 11. El metodo para obtener un material de construccion de la reivindicacion 10, en el que la etapa de combinacion51015202530(1) comprende ademas las etapas de:(i) combinar juntos la carga que contiene aceite y el aglutinante; y(ii) combinar un primer aditivo de metalato del al menos un aditivo de metalato con la composicion de la etapa(1) .
- 12. El metodo para obtener un material de construccion de la reivindicacion 11, en el que el primer aditivo de metalato esta en forma de una de una emulsion acuosa y una disolucion acuosa, o el metodo comprende ademas las etapas de:(2) combinar un segundo aditivo de metalato del al menos un aditivo de metalato con la composicion de la etapa 1.
- 13. El metodo para obtener un material de construccion de la reivindicacion 10, en el que la etapa de combinacion(1) comprende ademas las etapas de:(i) combinar juntos en primer lugar la al menos una carga que contiene aceite y el al menos un aglutinante; y(ii) combinar despues un primer aditivo de metalato del al menos un aditivo de metalato con la composicion de la etapa (i);en el que el metodo comprende ademas las etapas de:(2) combinar un segundo aditivo de metalato del al menos un aditivo de metalato; y en el que al menos uno del primer aditivo de metalato y del segundo aditivo de metalato esta en forma de una de una emulsion acuosa y una disolucion acuosa.
- 14. El metodo para obtener un material de construccion de la reivindicacion 11, que comprende ademas las etapas de:(2) combinar un componente de resina de una resina curable con la composicion de la etapa 1;(3) combinar un segundo aditivo de metalato del al menos un aditivo de metalato con la composicion de la etapa 2; y(4) combinar un componente endurecedor de la resina curable con la composicion de la etapa 3.
- 15. Uso del material de construccion de la reivindicacion 1 como un asfalto, emulsion de asfalto, cemento, hormigon, hormigon modificado con polfmero, epoxi de 2 componentes, poliuretano de 2 componentes, mortero, estuco, lechada de juntas, revestimiento, aislamiento, material de pavimentacion, relleno bajo cubierta, lamina de recubrimiento, teja para tejados, lamina aislante, paramento, sellante o adhesivo.
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