[发明专利]粘合剂组合物和处理微粒材料的方法

说明书

本发明的引言和背景

本发明涉及粘合剂组合物和处理微粒材料的方法，涉及制备这种 粘合剂组合物的方法，和涉及通过所述方法和粘合剂组合物处理的微 粒材料。

UK专利No.1184129(下称D1)披露了处理土壤以改进它的抗压强 度和抗渗水的方法和水溶液。通过喷洒或倾倒在土壤上，将水溶液与 土壤混合。该水溶液包括：

-含有基于所述溶液的总重量，0.2-6％未反应甲醛的水溶性脲 甲醛预缩合物，基于所述溶液的总重量，该预缩合物以4-30％的浓 度存在于所述溶液中；

-基于所述溶液的总重量，用量为0.5-40％的选自有机酸及其盐 中的凝固剂；和

-用量为所述未反应甲醛重量3-12倍的脲。

该溶液的优选pH范围为1至12，和当溶液的pH降低时，凝固 时间也下降。为了防止混合溶液经待处理的土壤逸散，调节凝固时间 到尽可能地短。

本领域熟练人员公知，通过两种反应，加成反应和缩合反应形成 含胺和醛的氨基树脂。当使用脲和甲醛时，加成反应或羟甲基化反应 包括将甲醛加成到脲的键接位点上，和羟甲基化程度取决于脲与甲醛 之比。脲具有位于两个胺基上的四个键接位点，其中每个胺基具有两 个键接位点。因此，最多四个甲醛分子可键合到脲的键接位点上。缩 合反应仅在酸性条件下发生，因此发生完全的缩合反应所需要的时间 随着pH下降而下降。当在相对较短的时间内发生反应时，将形成较 短链的聚合物，这将得到更多结晶结构的氨基树脂。

已知溶液的缺点是，由于调节凝固时间到尽可能地短，因此，必 须在相对短的时间下混合溶液并施加到待处理的土壤中，从而使得难 以处理大的面积如道路。在快速聚合反应中还形成相对短的聚合物链。

水溶液的另一缺点是，它不适合于与大量如超过20吨的土壤混 合，且不适合于在工作日内以层的形式将混合物施加到道路路面上， 和此后压实土壤，因为在全部混合物已施加到道路路面上并压实之前 水溶液开始凝固。

其结果是已知的水溶液仅适合于喷洒在道路路面上，其附带缺点 是，限制了溶液渗透到道路路面内。因此已知溶液密封道路的外表面， 但没有稳定基质。

UK专利No.1194227(下称D2)披露了稳定水可渗透的土壤并使之 变得水基本上不可渗透的方法，其中包括步骤：将脲、甲醛和聚乙烯 醇的水溶液注射到土壤内，所有均以水溶性的水缩合产物形式存在； 和通过用于脲醛树脂的酸固化剂的作用，就地使混合物不溶。

D2披露的方法的缺点是，它是相对快速的反应，结果混合物在 1.7分钟-8分钟的短时间内凝固。这使得D2的方法完全不适合其中 要求相对更长凝固时间的任何应用，如道路建筑。

发明目的

因此本发明的目的是提供一种粘合剂组合物和处理微粒材料的方 法，提供制备这种粘合剂组合物的方法，和提供用所述方法和粘合剂 组合物处理的微粒材料，利用它可克服前述缺点或至少使之最小。

发明概述

根据本发明的第一方面，提供一种处理微粒材料，以形成固体集 料母体的方法，它包括以下步骤：

-提供脲甲醛预缩合物；

-提供极性溶剂；

-提供额外的脲；

-提供酸或其盐；

-混合极性溶剂、额外的脲、预缩合物和酸，形成粘合剂组合物；

-混合该粘合剂组合物与微粒材料；和

-在大于30分钟的时间段内使粘合剂组合物凝固，形成固体集料 母体，

其中选择酸或其盐，使得粘合剂组合物的pH为2.0-5.3的数值。

极性溶剂可选自水、醇及其混合物。

此外，根据本发明的方法包括进一步的步骤：在凝固步骤之前添 加糖。糖可选自蔗糖、葡萄糖和果糖及其混合物。

此外，根据本发明的方法包括进一步的步骤：在凝固步骤之前， 添加粘合促进剂以提高粘合剂组合物与微粒材料之间的粘合。

再进一步地，根据本发明的粘合促进剂是由植物糖的完全氧化衍 生得到的复杂脂肪酸。更特别地，粘合促进剂选自腐殖酸、灰黄霉酸 (fulmic acid)、盐及其混合物。

或者或另外，粘合促进剂是沥青。沥青可以呈阴离子沥青乳液形 式。

进一步地，或者或另外，粘合促进剂也可以为表面活性剂形式。 表面活性剂可以为十二烷基苯磺酸钠(苯磺酸钠)形式。