CN107406753A - 用于减少粉尘的支撑剂砂涂层 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用含树脂分散体涂覆支撑剂如砂，其通过保护粒子表面免受磨损和降解显著减少了处理过程中，例如在水力压裂中生成的粉尘。此类含树脂分散体涂覆的砂还可以减少对用于运输此类支撑剂的金属部件的磨损。

Description

用于减少粉尘的支撑剂砂涂层
发明领域
本发明大体上涉及油气钻探，更特别涉及具有含树脂分散体以减少粉尘的支撑剂砂涂层。
发明背景
水力压裂（或破碎）砂的涂层并不新鲜。在石油和天然气行业每年使用数百万吨的砂或支撑剂来刺激油井并由此改善生产率。此类砂可以被涂覆以便在井下环境中使用时提供专门的功能。砂“撑开”井中的裂缝，以使流体和气体可以更有效地逸出。典型的砂涂层被热或化学活化，以使砂“粘附”至其自身，形成具有开放通道的离散的“填充”或海绵状地层（formation）以便于流体与气体逸出。一旦油井耗尽，该填充砂可以被“打碎”或溶解，以使砂可从油井流出并被回收。但是，未涂覆的砂占了该行业中所用压裂砂的最大百分比。
未涂覆的砂在处理操作过程中会压裂，产生非常细的粒子或粉尘。这种粉尘主要由结晶二氧化硅组成，所述结晶二氧化硅是一种已知的致癌物质。来自采矿、运输和处理的砂处理可以产生大量含有结晶二氧化硅的粉尘，该粉尘在低吸入水平下是有毒的。降低处理水力压裂砂中涉及的人的风险是尽责和持久的目标。
在本领域中大量参考文献涉及用多种材料涂覆水力压裂砂，如使用热塑性涂层。
授予McDaniel等人的美国专利6,582,819提供了用于地层的由粘合剂和填料材料制成的低密度复合粒子。该填料包含低密度填料和任选的其它填料。该粘合剂包含聚合物和任选的水泥。该粘合剂据称是环氧树脂、聚氨酯树脂、可以用酯固化的碱改性可溶酚醛树脂（phenolic resole）、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、脲-酚-醛树脂、呋喃类、合成橡胶、聚酯树脂中的至少一种，并进一步包含交联剂和常规添加剂。该粒子据称可用作支撑剂以撑开地层裂缝。该粒子还据称可用于地层中的砾石充填、水过滤和运动场的人造草皮。还公开了制造该复合粒子的方法。
McDaniel等人在美国专利6,632,527中公开了用于地层的由粘合剂和填料材料制成的复合粒子。该填料是细碎的矿物和任选的纤维。该粘合剂据称是无机粘合剂、环氧树脂、酚醛清漆（novolak）树脂、可溶酚醛树脂、聚氨酯树脂、可以用酯固化的碱改性可溶酚醛树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、脲-酚-醛树脂、呋喃类、合成橡胶、聚酯树脂中的至少一种，并进一步包含交联剂和常规添加剂。该粒子是据称可用于撑开地层裂缝的支撑剂。该粒子还可用于水过滤和运动场的人造草皮。还公开了制造该复合粒子的方法。
授予Anderson等人的美国专利7,153,575教导了涂覆的颗粒物质，其中粒子分别涂覆有第一组一个或多个可固化树脂的层，例如在支撑剂如砂上的酚/呋喃树脂的组合或呋喃树脂或酚-呋喃-甲醛三元共聚物，第一组的层涂覆有第二组一个或多个可固化树脂的层，例如具有固化剂的酚醛清漆树脂。还公开了制造并使用这种涂覆产品作为支撑剂、砾石充填和用于防砂的方法。
McCrary等人在美国专利7,624,802中教导了自由流动的涂覆粒子和制造其的低温方法。各粒子具有设置在基底上的可固化涂层。该基底是包含无机材料的颗粒基底、包含有机材料的颗粒基底、包含至少部分固化的粘合剂与填料粒子的第一部分的基本均匀成型的复合粒子、或具有作为核的无机粒子和包含至少部分固化的树脂与填料的复合涂层的杂化粒子。该可固化涂层包含含有可溶酚醛树脂的连续相和嵌入或粘附至该连续相的反应性粉末粒子。该反应性粉末粒子通常包含可溶酚醛树脂、酚醛清漆树脂、聚酯、丙烯酸类和/或聚氨酯。方法包括施加包含连续相和嵌入或粘附至该连续相的反应性或非反应性粉末粒子的涂层，所述连续相包含可溶酚醛树脂。
授予Rediger等人的美国专利8,133,587公开了热塑性塑料涂覆的支撑剂和制备该热塑性塑料涂覆的支撑剂的方法。还公开了在地下井地层中使用这些支撑剂的方法和水力压裂操作。该热塑性塑料选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯、乙酸-丙烯酸乙酯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、丙烯酸类聚合物、聚氯乙烯、氟塑料、松香（例如妥尔油松香、木松香和脂松香）、改性松香（例如歧化松香、氢化松香、聚合或低聚松香、Diels-Alder松香加合物）、松香酯（例如氢化松香酯、聚合松香酯、酚改性松香酯、二元酸改性松香酯；该松香酯可以衍生自妥尔油松香、木松香和/或脂松香）、多硫化物、苯乙烯-丙烯腈、尼龙、酚醛清漆树脂或其组合。
授予McDaniel等人的美国专利8,763,700公开了用于压裂或砾石充填/压裂填充的（frac packed）油气井的支撑剂，其含有污染物去除组分以除去一种或多种在来自生产井的地下水/烃中发现的污染物。水/烃清洁支撑剂固体可以作为支撑剂配制物中的离散粒子、作为多孔支撑剂固体孔隙中在支撑剂固体上的涂层、或作为支撑剂的内部结构的一部分使用。该污染物去除组分在地下水/烃离开油井前除去地下水或烃中的污染物，尤其是溶解的污染物。对于可以再生的那些污染物去除组分（如离子交换树脂），可以将测得量的酸性再生溶液注入断裂的地层中用于再生，并在该井恢复生产时回收。
McDaniel等人的美国公开专利申请2013/0065800公开了涂覆有涂层的固体支撑剂，其表现出预固化涂层的处理特性，同时还表现出在井眼中在升高的温度和压力下形成粒子间粘合的能力。该涂层包含（i）至少一种具有至少2个异氰酸酯基团的异氰酸酯组分和（ii）包含单官能醇、胺或酰胺的固化剂的基本均匀的混合物。该涂覆方法可以以短循环时间，例如小于大约4分钟来进行，并仍产生干燥的、自由流动的涂覆支撑剂，其在气力输送过程中表现出低粉尘特性，但也表现出支撑剂的井下固结（导致降低的冲刷和良好的传导性（conductivity））。此类支撑剂据称在不使用粘合活化剂的情况下形成良好的无侧限抗压强度，在井下条件下在粘合形成特性方面基本不受影响（尽管预先热暴露），并被称为耐受热水浸出。
McCrary等人在美国公开专利申请2013/0186624中讨论了在包括以下步骤的方法中涂覆的固体支撑剂：（a）在混合机中用多元醇或异氰酸酯第一组分涂覆自由流动的支撑剂固体；（b）以足以在支撑剂固体上形成聚氨酯涂层的受控速率或体积加入不同于第一组分的异氰酸酯或多元醇的第二组分；和（c）以足以保持该支撑剂固体的自由流动特性的速率或体积加入水。
McCrary等人的美国公开专利申请2014/0274819公开了涂覆有聚脲类型涂层的用于油气井的水力压裂的支撑剂。在一个优选实施方案中，通过使聚合异氰酸酯与一定量的水和发泡催化剂以足以在支撑剂外表面上原位生成反应性胺（其由此与未转化的聚合异氰酸酯反应以形成基本为固体且缺少泡沫或显著孔隙率的聚脲类型表面薄涂层）的速率和量接触来形成聚脲类型的涂层。或者，聚脲类型可以通过选择反应性胺化合物和异氰酸酯来制得以开发涂覆的支撑剂。该涂覆的支撑剂保持了原始核固体的离散的、自由流动的特性，但是具有本发明的聚脲类型涂层的有益效果。
McDaniel等人在美国公开专利申请2014/0309149中提供了用于压裂或砾石充填/压裂充填的油气井的支撑剂，其含有污染物去除组分以除去一种或多种在来自生产井的地下水/烃中发现的污染物。水/烃清洁支撑剂固体可以作为支撑剂配制物中的离散粒子、作为多孔支撑剂固体孔隙中在支撑剂固体上的涂层、或作为支撑剂的内部结构的一部分使用。该污染物去除组分在地下水/烃离开油井前除去地下水或烃中的污染物，尤其是溶解的污染物。对于可以再生的那些污染物去除组分（如离子交换树脂），可以将测得量的酸性再生溶液注入断裂的地层中用于再生，并在该井恢复生产时回收。
Monastiriotis等人的美国公开专利申请2014/0338906公开了用于油气井的水力压裂的聚合物涂覆的支撑剂，其具有包含有机官能偶联剂，优选有机官能硅烷偶联剂的外层部分。优选选择在支撑剂涂层的外层部分中使用有机官能硅烷偶联剂以暴露对相邻和类似地涂覆的支撑剂的类似官能团具有反应性的官能团，以便在井下引入时，这些支撑剂在断裂地层中在井下所发现的温度和裂缝闭合压力下形成颗粒间粘合。此类增强的颗粒间粘合有助于将支撑剂保持在裂缝中，并以降低的回流保持传导性。本发明还帮助对低温井设计的支撑剂更牢固地粘合，并允许对高温井设计的支撑剂即使在较低的井下温度也能充分粘合，由此扩展它们的可用范围。
Hudson等人在美国公开专利申请2015/0034314中描述了涂覆的粒子（如支撑剂）、它们的制备方法和使用此类粒子（如在水力压裂法中）的方法。涂覆粒子据称包含含有结晶或半结晶聚酯/聚氨酯的涂层，该结晶或半结晶聚酯/聚氨酯具有至少35℃的解结晶温度（decrystallization temperature）。Hudson等人并未提及减少他们的支撑剂上的粉尘。
在本领域中始终需要减少或消除用于水力压裂操作的砂处理过程中产生的粉尘的方法。
发明概述
因此，本发明通过用含树脂分散体涂覆粒子有助于显著减少粒子处理过程中，例如在水力压裂中生成的粉尘。该涂层保护支撑剂表面免受磨损和降解。此类含树脂分散体涂覆的粒子还可以减少对运输该砂中所用金属部件的磨损。
本发明的这些和其它优点与益处将由下面的发明详述显而易见。
附图概述
现在将以图示说明而非限制为目的结合附图描述本发明，其中：
图1-4图示说明了在热玻璃板上预筛选候选的含树脂分散体；
图1显示了候选的含树脂分散体的纯树脂（neat resin）新鲜样品；
图2显示了候选的含树脂分散体的纯树脂干燥样品；
图3显示了候选的含树脂分散体的纯树脂+1%表面活性剂，新鲜施加的样品；
图4显示了候选的含树脂分散体的纯树脂+1%表面活性剂，干燥的样品；
图5显示了来自图1-4的成功的候选含树脂分散体的10%固体树脂溶液+1%表面活性剂（基于纯树脂）样品；
图6显示了来自裸砂和来自涂有含树脂分散体的砂的水的浊度测量的比较；
图7显示了基于浊度测量的几种含树脂分散体涂层的粉尘减少比较；
图8显示了使用振动器的基于浊度测量的几种含树脂分散体涂层的粉尘减少比较；
图9显示了对分散体新鲜样品和含树脂分散体老化一周的样品的基于浊度测量的粉尘减少比较；
图10显示了基于老化大约六个月的砂的几种含树脂分散体的浊度测量的比较；
图11显示了由丙烯酸类分散体与聚氨酯分散体的共混物制成的含树脂分散体涂层的各种比率的基于浊度测量的粉尘减少比较；
图12显示了由另一种丙烯酸类分散体与如图11所示相同聚氨酯分散体的共混物制成的含树脂分散体涂层的各种比率的基于浊度测量的粉尘减少比较；和
图13显示了不同聚氨酯分散体浓度下基于浊度测量的涂覆砂过度搅拌（abuse）的比较。
发明详述
现在将以举例说明而非限制为目的描述本发明。除了在操作实例中或以其它方式显示的地方，说明书中表达量、百分比等等的所有数字理解为在所有情况下被术语“大约”修饰。
本说明书中列举的任何数值范围意在包括归入所述范围的相同数值精度的所有子范围。例如，“1.0至10.0”的范围意在包括所列最小值1.0与所列最大值10.0之间（含端点）的所有子范围，即具有等于或大于1.0的最小值和等于或小于10.0的最大值，例如2.4至7.6。本说明书中列举的任何最大数值限制意在包括其中包含的所有更低的数值限制，并且本说明书中列举的任何最小数值限制意在包括其中包含的所有更高的数值限制。因此，申请人保留修改本说明书（包括权利要求）以明确地列举在本文明确列举的范围内包含的任何子范围的权利。所有此类范围意在固有地描述在本说明书中，以使修改以明确列举任何此类子范围将符合35 U.S.C. §112(a)和35 U.S.C. §132(a)的要求。
如果由于任何原因申请人选择要求保护低于公开内容的完整程度（fullmeasure），例如考虑到申请人在提交本申请时可能不知情的参考文献，申请人保留限制（proviso out）或排除可以根据范围或以任意类似方式受到保护的任何此类组的任何个别成员（包括该组内的任何子范围或子范围的组合）的权利。此外，如果出于任何原因申请人选择要求保护低于公开内容的完整程度，例如考虑到申请人在提交本申请时可能不知情的参考文献，申请人保留限制或排除任何个别的含树脂分散体涂层或所要求保护的组的任意成员的权利。
除非另行说明，本文中确定的任何专利、出版物或其它公开材料均经此引用全文并入本说明书，但仅在所并入材料与现有定义、陈述或在说明书中明确描述的其它公开材料不冲突的情况下。因此，并且在必要的范围内，本说明书中所述的明确公开取代了通过引用并入的任何冲突的材料。据称经此引用并入本说明书但与现有定义、陈述或本文中描述的其它公开材料相冲突的任何材料或其部分仅在并入的材料与现有公开材料之间不产生冲突的范围内并入。申请人保留修改本说明书以明确地列举任何通过引用并入本文的主题或其部分内容的权利。
在本说明书通篇中提及“各种非限制性实施方案”、“某些实施方案”等等意味着在实施方案中可以包括特定特征或特性。因此，使用短语“在各种非限制性实施方案中”、“在某些实施例中”等等在本说明书中不一定是指共同的实施方案，并且可以指代不同的实施方案。此外，特定特征或特性可以以任何合适的方式在一个或多个实施方案中组合。因此，关于各种或某些实施方案举例说明或描述的特定特征或特性可以全部或部分地与一个或多个其它实施方案的特征或特性组合而不受限制。此类修改和变化意在包含在本说明书的范围内。
本发明大体上涉及含树脂分散体涂覆的支撑剂、制备该分散体涂覆的支撑剂的方法、以及在例如地下井地层中和水力压裂操作中使用这些支撑剂的方法。本发明的含树脂分散体涂覆的支撑剂在处理和运输操作过程中产生明显更少的粉尘。这改善了在使用之前和使用期间处理该支撑剂的容易程度。例如，这些涂覆的支撑剂不需要以浆料或悬浮液形式运输至井位置，而是可以作为自由流动的固体大量分布。
为了更清楚地限定本文中公开的术语与概念，提供下列定义。在由通过引用并入本文的任何文献所提供的任何定义或用法与本文中提供的定义或用法相冲突的情况下，以本文中提供的定义或用法为准。
术语“粒子”、“颗粒”、“颗粒材料”等等在未经修饰时在本文中用于表示在涂覆时形成“支撑剂”的基材。例如，水力压裂（破碎）砂是在本领域中常被称为“支撑剂”的材料，但在本公开中被称为“粒子”。术语“支撑剂”、“支撑剂粒子”、“涂覆的支撑剂”等等用于表示根据本发明的教导的含树脂分散体涂覆的粒子。
术语“自由流动”在本文中用于指支撑剂粒子不会明显附聚，并通常保持为离散的、单独的支撑剂粒子。本发明的支撑剂在环境条件下，即在大约20-25℃的温度和大气压下是“自由流动”的。固体粒子的流动性可以使用诸如在Mold & Core Test Handbook, 第2版(1989)中找到的American Foundrymen's Society Procedure 227-87-S, 题为“Moldability of Molding Sand Mixtures”（其经此引用并入本文）的测试方法来测量。简而言之，测试程序包括将200克固体粒子样品放置在由57 rpm电机驱动的旋转筛装置的圆柱形8目筛中。该筛旋转10秒。根据该测试，可模制指数（moldability index）等于穿过该筛的产品的重量除以装入筛室的原始重量（即200克）。如果所有材料均穿过筛，可模制指数为100%。根据本发明，自由流动的支撑剂在环境条件下具有大于大约80%的可模制指数。例如，本文中公开的支撑剂可以具有大于大约85%、或大于大约90%的可模制指数。在本发明的一些方面，该涂覆的支撑剂具有大于大约95%、或大于大约98%的可模制指数。通常，非自由流动的固体材料具有小于大约50%的可模制指数。此类材料在一些情况下可以具有小于大约40%、或小于大约25%的可模制指数。
尽管在本发明的实践或测试中可以使用类似或等同于本文中所述那些的任何方法、装置和材料，在本文中描述了典型的方法、装置和材料。
尽管以术语“包含”各种组分或步骤描述了组合物和方法，该组合物和方法也可以“基本上由所述各种组分或步骤组成”或“由所述各种组分或步骤组成”。
本发明涉及含树脂分散体涂覆的支撑剂、制备涂覆的支撑剂的方法、以及例如在地下井地层中和水力压裂操作中使用这些支撑剂粒子的方法。根据本发明的一个方面的涂覆的支撑剂包含（i）粒子，和（ii）在该粒子上的含树脂分散体涂层。
本发明的某些实施方案的涂覆粒子可以通过多种方法的任一种来制备，包括分批、半连续或连续法。其中有效地搅拌砂以足以将涂层分散到砂表面上的分批、连续混合器或在线混合器可用于制备本发明的一些实施方案的涂覆粒子。合适的涂覆该粒子的方法包括但不限于喷雾、制浆、淹没和简单地将溶液添加至大量支撑剂中并搅拌。施加温度可以为大约4.4℃（40℉）——该涂层溶液必须是可流动的，但是免于冻结——至高达大约232.22℃（450℉）。在高于100℃（212℉）的温度（即水的沸点）下，由于水从该混合物中快速逸出（evolution），该溶液的所需接触时间应受到限制。在较低的施加温度下，涂覆的砂混合物需要较长的干燥时间或加入热量以加速该干燥过程。
在砂加工厂中，存在本发明可以适用的许多应用点，包括洗涤步骤、干燥步骤，在其它运输过程中或具有附加混合步骤的在线或离线混合。砂的单独的涂覆过程可以在非现场位置处发生。在独立于制砂进行的涂覆的情况下，可以采用几种分批或连续涂覆法的任一种，包括用于制备设计用于例如回流控制的树脂涂覆的支撑剂的那些方法。可以使用来自Robert Sintos（由DelSol Industrial Services出售）和WEBAC Corp.的大规模混合器。两家公司提供树脂涂覆工厂设计，其可用在本发明的一些实施方案中。在本发明的一个方面，涂覆的最优选的位置是在砂处理的位置处，与砂加工流程一致或接近，以便尽量减少处理和运输大量的砂并增加额外的成本。用于涂覆砂的合适的工艺设备包括但不限于双螺杆混合器、流化床、改进的单螺杆混合器、具有混合叶片的间歇式釜，以及单头或多头喷雾器。
本发明不限于任何特定类型的用作支撑剂基底的颗粒材料（在向该粒子或颗粒提供根据本发明的含有含树脂分散体材料的涂层之前），只要该粒子具有足够的强度以承受通常在油气回收应用中遇到的应力，如升高的温度和压力。在本发明的一个方面，涂覆的支撑剂的粒子是砂、天然存在的矿物纤维、陶瓷、铝土矿、玻璃、金属珠粒、胡桃壳、复合粒子等等。例如，该砂可以是级配砂或树脂涂覆砂。此类树脂涂覆砂包括涂覆有可固化的热固性树脂的砂粒子，例如如美国专利5,837,656中所述，其公开内容经此引用全文并入本文。这些树脂涂覆砂可以用作本发明中的粒子。陶瓷可以包括多孔和非多孔的陶瓷材料，而铝土矿可以包括烧结铝土矿材料。复合粒子是通过粘合剂保持在一起的更小的细粒子的附聚物，此类复合粒子可以是本发明中的颗粒材料。含有涂覆的支撑剂的组合物可以使用超过一种类型粒子的混合物或组合物，例如，砂和陶瓷均可以被涂覆并随后混合以形成涂覆的支撑剂的组合物。可以设想，适用于支撑剂应用的任何颗粒材料可用于本发明，而不考虑该粒子的比重，尽管在某些应用中有益的是具有较低的比重以提高该支撑剂在沉降之前进入地层的距离。
在另一方面，该粒子是多孔陶瓷或多孔聚合物粒子。此类粒子描述在例如美国专利7,426,961和7,713,918中，其公开内容经此引用全文并入本文。这些多孔陶瓷或多孔聚合物材料可以具有天然来源或可以合成制得。尽管使用此类材料不受比重的限制，这些材料的比重通常低于大约3 g/cc、或低于大约2.7 g/cc。在另一方面，该多孔粒子的比重低于大约2.5 g/cc，例如低于大约2.2 g/cc。
用于制造本发明的涂覆支撑剂的粒子的粒度通常落在大约100 µm至大约3000 µm（大约3 mm）的范围内。在另一方面，该粒度为大约125 µm至大约2500 µm、大约150 µm至大约2000 µm、或大约175 µm至大约1500 µm。然而，在另一方面，本发明的涂覆支撑剂的粒子具有落在大约200 µm至大约1000 µm、例如大约250 µm至大约800 µm、或大约300 µm至大约700 µm的更窄范围内的粒度。
在本发明的另一方面，基于美国标准筛系列，该粒子通常具有大约8至大约100的筛目尺寸。例如，在可以添加到用于地层中的处理流体中的此类粒子的分布中，至少大约90重量%的粒子具有落在大约8至大约100目的范围内的粒度。根据本发明的另一方面，含树脂分散体涂覆的支撑剂组合物中至少大约95重量%的粒子具有大约8至大约100目的尺寸。此外，在本发明的另一方面，含树脂分散体涂覆的支撑剂组合物中90重量%或更多（例如95%或更多）的粒子可以具有20至40目的尺寸。
在一个不同的方面，含树脂分散体涂覆的支撑剂中的粒子具有大约8至大约140目、10至大约120目、大约10至大约100目、或大约14至大约80目的尺寸。在本发明的其它方面，该粒子为大约18至大约60目、或大约20目至大约40目。在另一方面，涂覆的支撑剂组合物中存在少于大约10重量%、例如5重量%或更少的具有小于大约20目或大于大约50目的尺寸的粒子。
本发明的支撑剂通常包含不限于任何特定材料或尺寸的粒子。
本文中描述的涂覆粒子可用于许多应用，包括例如用作涂料、粘合剂或密封剂组合物的组分，其中该涂覆粒子分散在粘合剂树脂，如此类组合物领域的技术人员已知的任何粘合剂树脂中。
但是，在某些实施方案中，本发明的涂覆粒子被认为特别适用于水力压裂地质层。在这些实施方案中，该涂覆粒子可以与载体流体，如水和/或烃组合，并将该混合物在升高的压力下注入井眼至地下的地质层中。当该注入造成的地层中压力超过地层强度时，形成裂缝，并且该涂覆粒子——即支撑剂——被放置在地层中以试图在释放该注入压力时将裂缝保持在支撑位置。在停止注入流体时，期望该支撑剂形成用于保持打开裂缝的填充物，由此提供高传导通道，所需材料如水、油或气体（包括天然气）可以穿过该通道流入井眼以便取回。
因此，在某些实施方案中，在形成支撑剂组合物的方法中使用该涂覆粒子，所述方法包括将本文中描述的涂覆粒子悬浮在载体流体中以形成悬浮液，并将该悬浮液注入地下的地质层中。
本文中描述的涂覆粒子可以作为唯一的支撑剂或作为现有支撑剂的部分替代注入。例如，如果需要的话，本文中描述的涂覆粒子可以占基于注入井眼的组合物中存在的支撑剂总重量的1至99重量%，如10至90重量%，或在一些情况下为10至50重量%。在一些实施方案中，未涂覆的支撑剂首先被放置在井中，随后在最接近井眼的裂缝或裂缝开口中放置本文中描述的涂覆粒子支撑剂。
本发明的涂覆粒子目前被认为提供多个优点，特别是在水力压裂的情况下。例如，该涂覆粒子倾向于显著降低粒子的磨损和降解，因此大大降低了该粒子的粉尘形成。此类含树脂分散体涂覆的粒子还可以降低对用于运输该粒子的金属部件的磨损。
本文中所用的术语“涂料”指的是可以混合以形成活性涂料组合物的一组化学组分，所述活性涂料组合物可以施加并固化以形成涂层。本文中所用的术语“涂料组合物”指的是将通过除去水和/或共溶剂来干燥的化学组分的混合物。因此，涂料组合物可以通过混合包含化学组分的涂料体系由该涂料体系形成。此外，当在本文中提供各自适于形成本文中讨论的涂料体系或涂料组合物的组分的成分列表时，应当理解的是可以使用并可以考虑以阅读本说明书的本领域普通技术人员已知的方式组合的这些成分的两种或更多种的各种组合。
本文中所用的术语“聚氨酯”指的是包含氨基甲酸酯基团、脲基团或两者的聚合或低聚材料。因此，本文中所用的术语“聚氨酯”与术语聚脲、聚(氨基甲酸酯/脲)及其变体同义。术语“聚氨酯”还指的是交联聚合物网络，其中所述交联包含氨基甲酸酯和/或脲键，和/或该组成聚合物链包含氨基甲酸酯和/或脲键。在本发明的涂覆的支撑剂中还考虑本领域技术人员已知的碳二亚胺交联。
本文中所用的术语“分散体”指的是包含遍及连续相分布的不连续相的组合物。例如，“水分散体”和“水性分散体”指的是包含遍及液体水分布的粒子或溶质的组合物。除了粒子或溶质与水之外，该水分散体和水性分散体还可以包含一种或多种共溶剂。本文中所用的术语“分散体”包括例如胶体、乳液、悬浮液、溶胶、溶液（即分子或离子分散体）等等。本发明中的含树脂分散体可以以基于支撑剂重量的大约0.05重量%至大约2.0重量%的树脂固体施加。
本文中所用的术语“多异氰酸酯”指的是包含至少两个游离异氰酸酯基团的化合物。多异氰酸酯包括二异氰酸酯和包含例如缩二脲、异氰脲酸酯、脲二酮、氨基甲酸酯、脲、亚氨基噁二嗪二酮、噁二嗪三酮、碳二亚胺、酰基脲和/或脲基甲酸酯基团的二异氰酸酯反应产物。本文中所用的术语“多元醇”指的是包含至少两个游离羟基的化合物。多元醇包括包含侧基和/或端基羟基的聚合物。本文中所用的术语“多胺”指的是包含至少两个游离胺基团的化合物。多胺包括包含侧基和/或端基胺基团的聚合物。
可水分散多异氰酸酯包括可以在有机共溶剂、保护性胶体和/或外乳化剂的帮助下在高剪切条件下形成水性分散体的多异氰酸酯。可水分散多异氰酸酯还包括用共价连接的内乳化剂亲水改性的多异氰酸酯。
该多异氰酸酯可以包含具有脂肪族、脂环族、芳脂族和/或芳族键合的游离异氰酸酯基团的任何有机多异氰酸酯，其在室温下是液体或在室温下分散在溶剂或溶剂混合物中。在各种实施方案中，该多异氰酸酯可具有在23℃下10-15000 mPas、在23℃下10-5000mPas或在23℃下50-1000 mPas的粘度。在各种实施方案中，该多异氰酸酯可以包含仅具有脂肪族和/或脂环族键合的异氰酸酯基团的多异氰酸酯或多异氰酸酯混合物，其具有2.0-5.0的（平均）NCO官能度和在23℃下10-5000 mPas、在23℃下50-1000 mPas或在23℃下100-1000 mPas的粘度。
在各种实施方案中，该多异氰酸酯可以包含基于一种或多种脂肪族或脂环族二异氰酸酯，如亚乙基二异氰酸酯；1,4-四亚甲基二异氰酸酯；1,6-六亚甲基二异氰酸酯（HDI）；2,2,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯；1,12-十二亚甲基二异氰酸酯；1-异氰酸根合-3-异氰酸根合甲基-3,5,5-三甲基-环己烷（异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI）；双-(4-异氰酸根合环己基)甲烷（H12MDI）；环己烷1,4-二异氰酸酯；双-(4-异氰酸根合-3-甲基-环己基)甲烷；PDI（戊烷二异氰酸酯——生物基（bio-based））；其任意异构体；或其任意组合的多异氰酸酯或多异氰酸酯混合物。在各种实施方案中，该多异氰酸酯组分可以包含基于一种或多种芳族二异氰酸酯，例如苯二异氰酸酯；甲苯二异氰酸酯（TDI）；二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）；其任意异构体；或其任意组合的多异氰酸酯或多异氰酸酯混合物。在各种实施方案中，该多异氰酸酯组分可以包含三异氰酸酯，如4-异氰酸根合甲基-1,8-辛烷二异氰酸酯（三异氰酸根合壬烷或TIN）；其异构体；或其衍生物。
也可用于在本发明中有用的聚氨酯涂层的附加多异氰酸酯（包括各种二异氰酸酯）可以包括美国专利5,075,370；5,304,400；5,252,696；5,750,613和7,205,356中描述的多异氰酸酯，其各自经此引用并入本文。任何上文确定并并入的多异氰酸酯的组合也可用于形成可用于本文的聚氨酯分散体。
所示二异氰酸酯和三异氰酸酯可以原样使用，或作为包含缩二脲、异氰脲酸酯、脲二酮、氨基甲酸酯、脲、亚氨基噁二嗪二酮、噁二嗪三酮、碳二亚胺、酰基脲和/或脲基甲酸酯基团的衍生多异氰酸酯使用。在各种实施方案中，在该多异氰酸酯涂层中包含含有缩二脲、异氰脲酸酯、脲二酮、氨基甲酸酯、亚氨基噁二嗪二酮、噁二嗪三酮、碳二亚胺、酰基脲和/或脲基甲酸酯基团的衍生多异氰酸酯。在各种实施方案中，该多异氰酸酯组分包含由IPDI、HDI、H12MDI和/或环己烷1,4-二异氰酸酯制备的上述结构基团的一种或多种。
该多异氰酸酯可以亲水改性以便为可水分散的。亲水改性的可水分散多异氰酸酯例如可以通过用包含阴离子、阳离子或非离子基团的内乳化剂共价改性来获得。
聚醚氨酯型的可水分散多异氰酸酯可以例如由多异氰酸酯和低于化学计量量的一元聚环氧烷聚醚醇之间的反应形成。此类亲水改性多异氰酸酯的制备例如描述在美国专利5,252,696中，其经此引用并入本文。聚醚脲基甲酸酯型的可水分散多异氰酸酯可以例如由聚环氧烷聚醚醇与两个多异氰酸酯分子之间在脲基甲酸酯化条件下的反应来形成。此类亲水改性多异氰酸酯的制备例如描述在美国专利6,426,414中，其经此引用并入本文。用于制备聚醚型亲水改性可水分散多异氰酸酯的聚环氧烷聚醚醇可以包含例如聚环氧乙烷残基和/或聚环氧丙烷残基。
多异氰酸酯还可以用离子或潜在离子内乳化基团共价改性以形成亲水改性的可水分散多异氰酸酯。所述离子或潜在离子基团可以是阳离子或阴离子的。本文中所用的术语“离子或潜在离子基团”指的是在某些条件下为非离子并在某些其它条件下为离子的化学基团。例如，在各种实施方案中，该离子基团或潜在离子基团可以包含羧酸基团；羧酸根基团；磺酸基团；磺酸根基团；膦酸基团；膦酸根基团；或其任意组合。在这方面，例如，羧酸基团、磺酸基团和膦酸基团是潜在离子基团，而羧酸根基团、磺酸根基团和膦酸根基团是盐形式（例如钠盐）的离子基团。
例如，羧酸根（羧酸）基团、磺酸根（磺酸）基团或膦酸根（膦酸）基团可以共价引入多异氰酸酯中以形成亲水改性的可水分散多异氰酸酯。该离子或潜在离子基团可以通过该多异氰酸酯的异氰酸酯基团与小于化学计量量的氨基官能或羟基官能羧酸、磺酸、膦酸或其盐之间的反应来引入。实例包括但不限于二羟甲基丙酸（DMPA）、N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙磺酸（AAS）；N-(2-氨基乙基)-2-氨基丙酸；2-(环己基-氨基)-乙磺酸；3-(环己基-氨基)-1-丙磺酸（CAPS）；2-氨基乙基膦酸；或其盐。
如果在多异氰酸酯中并入游离羧酸、磺酸或膦酸，那么该酸可以用中和剂，如叔胺，包括但不限于三烷基取代的叔胺中和。亲水改性的可水分散多异氰酸酯的制备例如描述在美国专利6,767,958中，其经此引用并入本文。基于三异氰酸根合壬烷（TIN）的可水分散多异氰酸酯混合物描述在国际专利申请公开WO01/62819中，其经此引用并入本文。
非离子型亲水改性的可水分散多异氰酸酯的NCO含量可以是该多异氰酸酯分子的5至25重量%。离子型亲水改性的可水分散多异氰酸酯的NCO含量可以是该多异氰酸酯分子的4至26重量%。
该多异氰酸酯还可以被与异氰酸酯基团可逆地反应的化合物部分封端。多异氰酸酯的合适的封端剂包括例如一元醇如甲醇、乙醇、丁醇、己醇、环己醇、苄醇，肟如丙酮肟、甲乙酮肟、环己酮肟，内酰胺如ε-己内酰胺，酚类，胺类如二异丙胺或二丁胺，二甲基吡唑或三唑，以及丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯或丙二酸二丁酯。
除了分散体之外，该涂料组合物可以包含任何所需添加剂或助剂。合适的添加剂和助剂包括但不限于填料、润湿剂、增稠剂、杀真菌剂、表面活性剂和着色剂。
尽管在本文中主要结合聚氨酯分散体和含有聚氨酯分散体的共混物进行了例举，本发明并不限于此。本发明涵盖单独或与一种或多种聚氨酯分散体组合的丙烯酸酯分散体和苯乙烯丁二烯橡胶（“SBR”）胶乳分散体作为含树脂分散体。
应当指出，本发明并不意味着对油井的生产率产生影响。其主要目的在于防止在处理和运输支撑剂如砂的过程中生成粉尘。
实施例
下面的非限制性和非穷举的实施例意在进一步描述各种非限制性和非穷举的实施方案，而不限制说明书中描述的实施方案的范围。除非另行说明，以“份”和“百分比”给出的所有量理解为是按重量计。在本文中描述的实施例中使用下列材料：
表面活性剂 – 用于水性涂层的硅酮表面活性剂，可以作为BYK 346购自BYK-ChemieGmbH；
树脂A – 在水/n-甲基-2-吡咯烷酮中的脂族聚酯氨基甲酸酯树脂的阴离子分散体，可以作为BAYHYDROL 110购自Bayer MaterialScience；
树脂B – 核-壳型苯乙烯-丙烯酸酯分散体，可以作为BAYHYDROL AH XP 2797购自Bayer MaterialScience；
树脂C – 水性苯乙烯丙烯酸酯分散体，可以作为BAYHYDROL AH XP 2754购自BayerMaterialScience；
树脂D – 水性自交联聚丙烯酸酯分散体，可以作为BAYHYDROL AH XP 2814购自BayerMaterialScience；
树脂E – 水性核-壳型苯乙烯丙烯酸酯分散体，可以作为BAYHYDROL AH XP 2741购自Bayer MaterialScience；
树脂F – 阴离子型芳族氨基甲酸酯丙烯酸类共聚物分散体，可以作为NEOPAC E-106购自DSM；
树脂G – 自交联丙烯酸类分散体，可以作为AC 2360购自Alberdingk Boley, Inc.；
树脂H – 丙烯酸类聚合物，可以作为RHOPLEX EC-1791购自Dow Chemical Company；
树脂I – 脂族聚酯氨基甲酸酯树脂在水/甲苯中的阴离子分散体，可以作为BAYHYDROL140 AQ购自Bayer MaterialScience；
树脂J – 2-氯-丁二烯的聚合物的水性胶体分散体，可以作为DISPERCOL C84购自Bayer MaterialScience；
评估了几种含树脂分散体，包括聚氨酯、聚丙烯酸酯和苯乙烯丁二烯橡胶（“SBR”）胶乳。使用极低水平的聚氨酯分散体涂层（在砂固体上的0.2%固体涂层），观察到超过90%的粉尘减少。涂覆该砂，并令其干燥为松散的粒子。随后将一定量的涂覆的松散砂放置在具有一定量的水的罐中，并搅拌以便使水从砂粒子上除去任何粉尘。该粉尘作为水中的浑浊可见。对水进行浊度读数以评估涂层的有效性。尽管许多涂层显示在浊度方面的小的改善，该聚氨酯分散体尤其有效，即使对于在“过度”型模拟中的附加搅拌。对涂层有效性至关重要的是在制剂中使用润湿剂（表面活性剂）。该润湿剂使得本发明人能够最小化涂层厚度并促进粒子上的涂层的均匀性。
实施例0-7
表I总结了使用上文详述的材料的热玻璃板预筛选测试的结果。对于上面的各种树脂，通过组合20克树脂溶液+0.2克表面活性剂来制备1%的表面活性剂溶液。将玻璃板在炉中加热至122℃，并将材料滴在玻璃（以一定角度）上。观察材料的流动。实施例0是对照。如参照图1-4所示，实施例1、2、3和4表现出开裂，并从进一步的测试中除去。实施例5、6和7表现出良好的流动并进行进一步测试。实施例7的表面在过夜干燥后发粘，因此当施用至砂时，该配制物可能会产生问题。
表I
实施例号 树脂 %固体 含有1%表面活性剂的10%溶液 (基于纯树脂)
0 A 35 100克A + 1克表面活性剂 + 250克去离子水
1 B 43 100克B +1克表面活性剂 + 330克去离子水
2 C 40 100克C + 1克表面活性剂 + 300克去离子水
3 D 45.5 100克D + 1克表面活性剂 + 355克去离子水
4 E 40 100克E + 1克表面活性剂 + 300克去离子水
5 F 33 100克F + 1克表面活性剂 + 230克去离子水
6 G 47 100克G + 1克表面活性剂 + 370克去离子水
7 H 55 100克H + 1克表面活性剂 + 450克去离子水
对来自预筛选测试的有希望的含树脂分散体候选进行后续测试。10%固体树脂溶液+1%表面活性剂（基于纯树脂）具有图5中所示结果。参照图5可以看出，树脂0、5、6、7均显示出良好的流动；树脂5具有最佳结果。
该树脂用于涂覆砂粒子，通过测量搅拌后含有该涂覆砂粒子的水溶液的浊度来评估所得材料的粉尘减少。根据下表II制备各树脂的10%溶液。
表II
树脂 %固体 含有1%表面活性剂的10%溶液(基于纯树脂)
A 35 100克A + 1克表面活性剂 + 250克去离子水
B 43 100克B +1克表面活性剂 + 330克去离子水
C 40 100克C + 1克表面活性剂 + 300克去离子水
D 45.5 100克D + 1克表面活性剂 + 355克去离子水
E 40 100克E + 1克表面活性剂 + 300克去离子水
F 33 100克F + 1克表面活性剂 + 230克去离子水
G 47 100克G + 1克表面活性剂 + 370克去离子水
H 55 100克H + 1克表面活性剂 + 450克去离子水
I 40 100克I + 1克表面活性剂 + 300克去离子水
J 55 100克J + 1克表面活性剂 + 450克去离子水
如下测量新鲜裸砂和涂有树脂A的新鲜裸砂作为粉尘减少的对照：
1．将500克裸砂（ASTM 20/40目，来自Carbo Ceramics）在混合钵中称重并在炉中加热至122℃.
2．在搅拌下在混合器（KITCHENAID）中加入10克树脂A的10%固体溶液，直到砂冷却（大约6-8分钟）。注意：将砂快速混合10秒，停止搅拌，将混合头抬起，倒入溶液，将混合头放下，并在4-6设定下搅拌该混合物）。
3．将所得材料再冷却大约5分钟，并将50克该材料与50克自来水混合。将所得材料旋转混合10秒。
4．将水转移到玻璃小瓶中，并使用浊度计测量浊度，浊度根据ASTM D7726以NTU单位分级。
来自裸砂的水具有730 NTU的浊度，而来自裸砂+树脂A溶液的水具有54 NTU的浊度。由此，用树脂A涂覆砂导致超过90%的粉尘减少。这些结果图示在图6中。
重复段落[0071]的1-3中描述的方法，除了用下表III中所示的树脂进一步涂覆预涂覆砂（来自Carbo Ceramics的酚醛树脂涂覆的砂）。下面给出了浊度测量值，数据图示在图7中。
表III
实施例号 树脂 浊度 (NTU)
8 对照(酚醛树脂) 2938
9 树脂A 56.4
10 树脂F 272
11 树脂G 13.6
12 树脂I 245
如下对进一步涂有树脂A或G的预涂覆砂（来自Carbo Ceramics的酚醛树脂涂覆的砂）进行振动器测试。简而言之，将200克各砂样品放置在一夸脱金属涂料罐中并在涂料振动器上振动30分钟。如前使用浊度计测量水的浊度，根据ASTM D7726以NTU单位将浊度分级。对照（酚醛树脂涂覆的砂）水具有1654 NTU的浊度；来自树脂A涂覆的砂的水具有10.9NTU的浊度；来自树脂G涂覆的砂的水具有2.9 NTU的浊度。这些数据图示在图8中。
进行第二振动器测试（如前述段落[0075]中所述）以确定树脂A的老化对预涂覆砂（来自Carbo Ceramics的酚醛树脂涂覆的砂）的影响。如上所述测量来自树脂A涂覆砂的新鲜样品的水和来自老化一周的涂有树脂A的砂样品的水的浊度。来自树脂A涂覆砂的新鲜样品的水具有56.4 NTU的浊度，而来自树脂A的老化一周的样品的水具有8.98 NTU的浊度。这些结果图示在图9中。
重复段落[0071]的1-4中描述的方法，除了使用进一步涂有下表IV中所示树脂的老化大约六个月的涂覆砂（来自Carbo Ceramics的酚醛树脂涂覆的砂）。如本文中其它地方所述进行浊度测量，并在下表IV中给出，数据图示在图10中。树脂A和树脂G涂覆的砂显示了超过90%的粉尘减少。用树脂H涂覆的砂具有块状外观。
表IV
样品 浊度 (NTU)
对照涂覆砂 4000
树脂A 320
树脂G 300
树脂H 69
重复段落[0071]的1-4中描述的方法，除了用下表V中所示树脂H和A的共混物涂覆40/70目砂（特别满是粉尘的——该砂未被完全加工以令其“干净”）。如本文中所述进行浊度测量，测量结果在下表V中给出，数据图示在图11中。参照图11可以理解，用含两种树脂的50:50共混物的分散体实现可接受水平的粉尘减少。
表V
样品 树脂H:树脂A 浊度 (NTU)
无 无 1355
树脂H 100% 100:0 1336
树脂H 75% + 树脂A 25% 75:25 410
树脂H 50% + 树脂A 50% 50:50 24.3
树脂H 25% + 树脂A 75% 25:75 14.6
树脂A 100% 0:100 5.9
重复段落[0071]的1-4中描述的方法，除了用下表VI中所示树脂B和A的共混物涂覆40/70目砂（特别如上述实施例中那样满是粉尘的）。如本文中所述进行浊度测量，测量结果在下表VI中给出，数据图示在图12中。参照图12可以理解，用50:50共混物实现了可接受水平的粉尘减少。
表VI
样品 树脂B:树脂A 浊度 (NTU)
无 无 1355
树脂B 100% 100:0 1075
树脂B 75% + 树脂A 25% 75:25 1065
树脂B 50% + 树脂A 50% 50:50 62.3
树脂B 25% + 树脂A 75% 25:75 25.7
树脂A 100% 0:100 5.9
图13显示了在聚氨酯分散体（树脂A）的各种浓度下基于浊度测量的涂覆砂过度搅拌的比较。使用涂有表VII中规定重量百分比的树脂A的40/70目的砂（特别如上述实施例中那样满是粉尘的）重复段落[0081]所述的振动器测试。使用浊度计如前所述测量水的浊度，根据ASTM D7726以NTU单位将浊度分级。
表VII
重量%树脂A 浊度 (NTU)
0.20 1645
0.40 1033
0.80 210
1.60 7.56
已经参考各种非限制性和非穷举的实施方案来撰写本说明书。但是，本领域普通技术人员将认识到，在本说明书的范围内可以进行任何公开的实施方案（或其部分）的各种替换、修改或组合。因此，可以设想和理解的是，本说明书支持本文中未明确阐述的额外的实施方案。此类实施方案可以例如通过组合、修改或重组本说明书中描述的各种非限制性实施方案的任何公开的步骤、组分、要素、特征、方面、特性、限制等等来获得。以这种方式，申请人保留在诉讼期间修改权利要求书以增加如在本说明书中不同地描述的特征的权利，此类修改符合35 U.S.C. §112(a)和35 U.S.C. §132(a)的要求。
本文中描述的主题的不同方面阐述在下列编号条款中：
1．涂覆的支撑剂，其包含：核；以及围绕所述核的含树脂分散体涂层，其中所述涂覆的支撑剂与未涂覆状态的可比较的核相比具有至少大约90%的粉尘减少。
2．根据条款1所述的涂覆的支撑剂，其中所述核包括选自砂、矿物纤维、陶瓷粒子、铝土矿粒子、玻璃粒子、金属珠粒、胡桃壳、复合粒子和涂覆砂的一种。
3．根据条款1和2之一所述的涂覆的支撑剂，其中所述含树脂分散体以基于所述支撑剂重量的大约0.05重量%至大约2.0重量%的树脂固体来施加。
4．根据条款1至3任一项所述的涂覆的支撑剂，其中所述含树脂分散体包含异氰酸酯与异氰酸酯反应性化合物的反应产物。
5．根据条款4所述的涂覆的支撑剂，其中所述异氰酸酯是选自脂肪族或脂环族二异氰酸酯、芳族二异氰酸酯和三异氰酸酯的一种。
6．根据条款4所述的涂覆的支撑剂，其中该异氰酸酯选自亚乙基二异氰酸酯、1,4-四亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、2,2,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,12-十二亚甲基二异氰酸酯、1-异氰酸根合-3-异氰酸根合甲基-3,5,5-三甲基-环己烷（异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI）、双-(4-异氰酸根合环己基)甲烷（H12MDI）、环己烷1,4-二异氰酸酯、双-(4-异氰酸根合-3-甲基-环己基)甲烷；戊烷二异氰酸酯（PDI）、苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）和4-异氰酸根合甲基-1,8-辛烷二异氰酸酯（三异氰酸根合壬烷或TIN）。
7．根据条款1至6任一项所述的涂覆的支撑剂，其中所述含树脂分散体包含分散体的共混物。
8．根据条款7所述的涂覆的支撑剂，其中所述共混物包含选自聚氨酯分散体、聚丙烯酸酯分散体和苯乙烯丁二烯橡胶（“SBR”）胶乳分散体的一种或多种。
9．涂覆支撑剂的方法，其包括在支撑剂核的至少一部分上布置含树脂分散体，其中所述涂覆的支撑剂与未涂覆状态的可比较的核相比具有至少大约90%的粉尘减少。
10．根据条款9所述的方法，其中所述核包括选自砂、矿物纤维、陶瓷粒子、铝土矿粒子、玻璃粒子、金属珠粒、胡桃壳、复合粒子和涂覆砂的一种。
11．根据条款9和10之一所述的方法，其中所述含树脂分散体以基于所述支撑剂重量的大约0.05重量%至大约2.0重量%的树脂固体来施加。
12．根据条款9至11任一项所述的方法，其中所述含树脂分散体包含异氰酸酯与异氰酸酯反应性化合物的反应产物。
13．根据条款12所述的方法，其中所述异氰酸酯是选自脂肪族或脂环族二异氰酸酯、芳族二异氰酸酯和三异氰酸酯的一种。
14．根据条款12所述的方法，其中该异氰酸酯选自亚乙基二异氰酸酯、1,4-四亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、2,2,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,12-十二亚甲基二异氰酸酯、1-异氰酸根合-3-异氰酸根合甲基-3,5,5-三甲基-环己烷（异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI）、双-(4-异氰酸根合环己基)甲烷（H12MDI）、环己烷1,4-二异氰酸酯、双-(4-异氰酸根合-3-甲基-环己基)甲烷；戊烷二异氰酸酯（PDI）、苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）和4-异氰酸根合甲基-1,8-辛烷二异氰酸酯（三异氰酸根合壬烷或TIN）。
15．根据条款9至14任一项所述的方法，其中所述含树脂分散体包含分散体的共混物。
16．根据条款15所述的方法，其中所述共混物包含选自聚氨酯分散体、聚丙烯酸酯分散体和苯乙烯丁二烯橡胶（“SBR”）胶乳分散体的一种或多种。
17．用于减少来自支撑剂的粉尘的方法，其包括在支撑剂核的至少一部分上布置含树脂分散体，其中所述涂覆的支撑剂核与未涂覆状态的可比较的核相比具有至少大约90%的粉尘减少。
18．根据条款17所述的方法，其中所述核包括选自砂、矿物纤维、陶瓷粒子、铝土矿粒子、玻璃粒子、金属珠粒、胡桃壳、复合粒子和涂覆砂的一种。
19．根据条款17和18之一所述的方法，其中所述含树脂分散体以基于所述支撑剂重量的大约0.05重量%至大约2.0重量%的树脂固体来施加。
20．根据条款17至19任一项所述的方法，其中所述含树脂分散体包含异氰酸酯与异氰酸酯反应性化合物的反应产物。
21．根据条款20所述的方法，其中所述异氰酸酯是选自脂肪族或脂环族二异氰酸酯、芳族二异氰酸酯和三异氰酸酯的一种。
22．根据条款20所述的方法，其中该异氰酸酯选自亚乙基二异氰酸酯、1,4-四亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、2,2,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,12-十二亚甲基二异氰酸酯、1-异氰酸根合-3-异氰酸根合甲基-3,5,5-三甲基-环己烷（异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI）、双-(4-异氰酸根合环己基)甲烷（H12MDI）、环己烷1,4-二异氰酸酯、双-(4-异氰酸根合-3-甲基-环己基)甲烷；戊烷二异氰酸酯（PDI）、苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）和4-异氰酸根合甲基-1,8-辛烷二异氰酸酯（三异氰酸根合壬烷或TIN）。
23．根据条款17至22任一项所述的方法，其中所述含树脂分散体包含分散体的共混物。
24．根据条款17至23任一项所述的方法，其中所述共混物包含选自聚氨酯分散体、聚丙烯酸酯分散体和苯乙烯丁二烯橡胶（“SBR”）胶乳分散体的一种或多种。

Claims (24)

1.涂覆的支撑剂，其包含：
核；以及
布置在所述核的至少一部分上的含树脂分散体涂层，其中所述涂覆的支撑剂与未涂覆状态的可比较的核相比具有至少大约90%的粉尘减少。
2.根据权利要求1所述的涂覆的支撑剂，其中所述核包括选自砂、矿物纤维、陶瓷粒子、铝土矿粒子、玻璃粒子、金属珠粒、胡桃壳、复合粒子和涂覆砂的一种。
3.根据权利要求1所述的涂覆的支撑剂，其中所述含树脂分散体以基于所述支撑剂重量的大约0.05重量%至大约2.0重量%的树脂固体来施加。
4.根据权利要求1所述的涂覆的支撑剂，其中所述含树脂分散体包含异氰酸酯与异氰酸酯反应性化合物的反应产物。
5.根据权利要求4所述的涂覆的支撑剂，其中所述异氰酸酯是选自脂肪族或脂环族二异氰酸酯、芳族二异氰酸酯和三异氰酸酯的一种。
6.根据权利要求4所述的涂覆的支撑剂，其中所述异氰酸酯选自亚乙基二异氰酸酯、1,4-四亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、2,2,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,12-十二亚甲基二异氰酸酯、1-异氰酸根合-3-异氰酸根合甲基-3,5,5-三甲基-环己烷（异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI）、双-(4-异氰酸根合环己基)甲烷（H12MDI）、环己烷1,4-二异氰酸酯、双-(4-异氰酸根合-3-甲基-环己基)甲烷；戊烷二异氰酸酯（PDI）、苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）和4-异氰酸根合甲基-1,8-辛烷二异氰酸酯（三异氰酸根合壬烷或TIN）。
7.根据权利要求1所述的涂覆的支撑剂，其中所述含树脂分散体包含分散体的共混物。
8.根据权利要求7所述的涂覆的支撑剂，其中所述共混物包含选自聚氨酯分散体、聚丙烯酸酯分散体和苯乙烯丁二烯橡胶（“SBR”）胶乳分散体的一种或多种。
9.涂覆支撑剂的方法，其包括：
在支撑剂核的至少一部分上布置含树脂分散体，
其中所述涂覆的支撑剂与未涂覆状态的可比较的核相比具有至少大约90%的粉尘减少。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述核包括选自砂、矿物纤维、陶瓷粒子、铝土矿粒子、玻璃粒子、金属珠粒、胡桃壳、复合粒子和涂覆砂的一种。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述含树脂分散体以基于所述支撑剂重量的大约0.05重量%至大约2.0重量%的树脂固体来施加。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述含树脂分散体包含异氰酸酯与异氰酸酯反应性化合物的反应产物。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述异氰酸酯是选自脂肪族或脂环族二异氰酸酯、芳族二异氰酸酯和三异氰酸酯的一种。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述异氰酸酯选自亚乙基二异氰酸酯、1,4-四亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、2,2,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,12-十二亚甲基二异氰酸酯、1-异氰酸根合-3-异氰酸根合甲基-3,5,5-三甲基-环己烷（异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI）、双-(4-异氰酸根合环己基)甲烷（H12MDI）、环己烷1,4-二异氰酸酯、双-(4-异氰酸根合-3-甲基-环己基)甲烷；戊烷二异氰酸酯（PDI）、苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）和4-异氰酸根合甲基-1,8-辛烷二异氰酸酯（三异氰酸根合壬烷或TIN）。
15.根据权利要求9所述的方法，其中所述含树脂分散体包含分散体的共混物。
16.根据权利要求9所述的方法，其中所述共混物包含选自聚氨酯分散体、聚丙烯酸酯分散体和苯乙烯丁二烯橡胶（“SBR”）胶乳分散体的一种或多种。
17.用于减少来自支撑剂的粉尘的方法，其包括：
在支撑剂核的至少一部分上布置含树脂分散体，
其中所述涂覆的支撑剂核与未涂覆状态的可比较的核相比具有至少大约90%的粉尘减少。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述核包括选自砂、矿物纤维、陶瓷粒子、铝土矿粒子、玻璃粒子、金属珠粒、胡桃壳、复合粒子和涂覆砂的一种。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述含树脂分散体以基于所述支撑剂重量的大约0.05重量%至大约2.0重量%的树脂固体来施加。
20.根据权利要求17所述的方法，其中所述含树脂分散体包含异氰酸酯与异氰酸酯反应性化合物的反应产物。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述异氰酸酯是选自脂肪族或脂环族二异氰酸酯、芳族二异氰酸酯和三异氰酸酯的一种。
22.根据权利要求20所述的方法，其中所述异氰酸酯选自亚乙基二异氰酸酯、1,4-四亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、2,2,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,12-十二亚甲基二异氰酸酯、1-异氰酸根合-3-异氰酸根合甲基-3,5,5-三甲基-环己烷（异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI）、双-(4-异氰酸根合环己基)甲烷（H12MDI）、环己烷1,4-二异氰酸酯、双-(4-异氰酸根合-3-甲基-环己基)甲烷；戊烷二异氰酸酯（PDI）、苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）和4-异氰酸根合甲基-1,8-辛烷二异氰酸酯（三异氰酸根合壬烷或TIN）。
23.根据权利要求17所述的方法，其中所述含树脂分散体包含分散体的共混物。
24.根据权利要求17所述的方法，其中所述共混物包含选自聚氨酯分散体、聚丙烯酸酯分散体和苯乙烯丁二烯橡胶（“SBR”）胶乳分散体的一种或多种。
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