本發明涉及具有特定構成組分的水性聚氨酯脲分散體、涉及其制造方法、涉及其作為纖維上的涂料組合物的用途、并涉及經涂覆的纖維在復合材料中的用途。
背景技術：
基于聚氨酯脲的涂料組合物因其優異的性質，例如高耐擦傷性和冷撓曲性而起到重要作用。由于提高的環境和其它法律要求，無溶劑水性聚氨酯脲是特別重要的。基于聚氨酯脲分散體的涂料用于不同應用，例如織物涂料、塑料和汽車的涂裝、以及用于電子行業。
聚氨酯脲分散體用于制造玻璃纖維施膠劑的用途也是已知的，例如由DE 199 14 885 A1或EP 2 209 828 A1已知的那樣。此類施膠劑基本上用于防止玻璃纖維制造過程中玻璃纖維之間的磨損。此外，涂覆施膠劑的玻璃纖維還具有改善的強度和改善的流動能力。由此，需要涉及與玻璃纖維的良好粘附力和相互作用的以分散體形式存在的聚氨酯脲。
如果此類玻璃纖維用于增強塑料（纖維增強復合材料），則施膠劑還必須另外保證與塑料（基質塑料）的良好相容性，以便充當玻璃纖維與基質材料之間的中介層。對基質材料和玻璃纖維的良好附著力導致了在基質材料的增強方面良好的機械性質（例如提高了橫向拉伸強度或壓縮剪切強度）。
許多此類基質材料基于環氧樹脂。因此，更特別地，還存在基于水性環氧樹脂的已知施膠劑構成（size formation），因為假定這些可以確保施膠劑與基質材料之間良好的相容性（參見例如EP 0 293 647 A或EP 0 741 979 A）。但是，出于健康原因，環氧樹脂涂覆纖維的用途不可能用于所有應用，并且由于環氧基團的高反應性，涂覆有環氧樹脂的纖維有可能儲存不穩定。因此，存在對于替代施膠劑制劑的極大興趣（fundamental interest）。
DE 199 14 885 A1描述了具有二甲基吡唑封閉型異氰酸酯基團并可以用作玻璃纖維施膠劑的聚氨酯脲分散體。封閉型水性聚氨酯脲分散體的缺點在于以下事實：在纖維的典型強制干燥過程中發生部分解封，并且封閉劑在消除后通常為游離形式，這會導致纖維性質的劣化（例如脫色）。
EP 2 209 828 A1公開了基于具有特定構成組分的水性聚氨酯脲分散體的施膠組合物。但是，在根本上期望優化增強性質。
技術實現要素：
從該現有技術出發，通過本發明所解決的問題在于提供一種水性聚氨酯脲分散體，其補救至少一種和優選所有現有技術的上述缺點。更特別地，通過本發明解決的問題在于提供一種水性聚氨酯脲分散體，其作為施膠制劑提供纖維與基質材料的良好相容性，優選更好的相容性。這應當尤其提供一種施膠制劑，由此獲得具有良好的、優選更好的機械性質，例如良好的橫向拉伸強度的復合材料。更特別地，這不應改變纖維的固有特性，例如它們的顏色。
通過提供如下文中詳細描述的本發明的水性聚氨酯脲分散體、其用途、本發明的纖維及其制造方法、以及本發明的復合材料來解決這些問題。
具體實施方式
分散體
本發明提供一種水性聚氨酯脲分散體，該聚氨酯脲包含至少以下組分作為構成組分：
A）至少一種具有≤2的官能度的多異氰酸酯化合物，
B）至少一種多元醇，
C）不同于組分B）、D）和（如果存在的話）組分E）且具有至少一個對異氰酸酯基團呈反應性的基團和至少一個-COOH基團的至少一種構成組分，和
D）至少一種具有至少一個對異氰酸酯基團呈反應性的基團的非離子型親水化劑，和
E）任選至少一種對異氰酸酯基團呈反應性的單官能化合物，其不同于C）和D），并且不具有任何不飽和基團或環氧基團，
其特征在于：
該聚氨酯脲相對于干燥狀態的聚氨酯脲的總重量具有0.75重量%至7.50重量%的-COOH基團含量，并且這些-COOH基團的0%至35%已經被中和，以及
在于5至50摩爾%的組分A）的異氰酸酯基團已經與單官能組分反應，所述單官能組分選自組分C）、D）、E）和組分C）、D）與E）的任何所需混合物的總和之一，條件是當組分C）和組分D）均非單官能時，組分E）必須作為構成組分存在。
在本發明的上下文中，術語“聚氨酯脲”排它地使用。本領域技術人員已知當所述構成組分的至少一種為胺時，聚氨酯具有附加的脲基團。根據本發明，取決于所用的構成組分，該術語由此包括聚氨酯和聚氨酯脲。
優選地，提及“包含”、“含有”等等是指“基本由……組成”和最優選“由……組成”。
根據本發明，水性聚氨酯脲分散體包含具有至少一種的組分A）、B）、C）、D）和任選E）作為構成組分的聚氨酯脲。在這方面，組分A）至E）彼此各不相同。如果組分C）和D）均不是對異氰酸酯基團呈反應性的單官能化合物，那么組分E）必須作為構成組分存在。這意味著，本發明的聚氨酯脲分散體中的聚氨酯脲總是包含至少一種單官能化合物作為構成組分，以便獲得5至50摩爾%的按照本發明定義的鏈終止水平。在這方面，“單官能”指的是該組分僅具有一個對異氰酸酯基團呈反應性的官能團。造成鏈終止水平的這種單官能組分還可以選自組分C）與D）、C）與E）、D）與E）和C）、D）與E）的組。在這方面，僅為簡化起見，在下文中單獨提及“單官能組分”，但上述配置各自被包含在內。
本發明的分散體中的聚氨酯脲相對于干燥狀態的聚氨酯脲的總重量具有0.75重量%至7.50重量%的-COOH基團含量。優選地，該聚氨酯脲具有相對于干燥狀態的聚氨酯脲的總重量的1.00重量%至5.00重量%、更優選1.25重量%至3.00重量%的-COOH基團含量。
測定該聚氨酯脲中-COOH基團的含量對本領域技術人員是已知的。優選地，本領域技術人員將選擇構成組分C）以獲得聚氨酯脲中組分C）的定量轉化（所用組分C）中-COOH基團的理論重量百分比，取決于所用組分C)的量，對應于聚氨酯脲中-COOH基團的所得重量百分比）。本領域技術人員同樣也能夠隨后確定聚氨酯脲中-COOH基團的重量百分比。這優選可以以本領域技術人員已知的方式經由滴定或通過1H NMR測量來實現。
根據本發明，這些-COOH基團的0%至35%已經被中和。由此，本發明涉及包含基本不具有離子修飾的聚氨酯脲的聚氨酯脲分散體。在本發明的上下文中，這理解為是指按照本發明使用的聚氨酯脲基本不含有中和的羧基基團，最多0%至35%、更優選0%至10%和最優選0%至2%的酸基團已經被中和。由此，該聚氨酯脲優選是非離子的，意味著其不包含任何含有離子基團的構成組分。此類離子基團除了提到的羧基基團外還尤其可以是磺酸根、羧酸根、磷酸根和膦酸根基團。
已經發現，可以由本發明的聚氨酯脲分散體制造穩定的施膠制劑。這些通常含有陽離子型添加劑，因此有利的是將-COOH基團中和至最小程度。同時已發現，通過按照本發明限定的中和水平，可獲得特別穩定的復合材料。
0%至35%、優選0%至25%、更優選0%至10%、甚至更優選0%至5%、尤其優選0%至2.5%和最優選0%的聚氨酯脲的-COOH基團已經被中和。中和水平定義為-COOH基團與已經用堿中和的-COOH基團的比率。由此，本發明的聚氨酯脲具有游離酸基團。因此，本發明的聚氨酯分散體具有在25℃下小于7、更優選小于6和尤其優選3至5.8的pH。
根據本發明，5至50摩爾%的組分A）的異氰酸酯基團已經與單官能組分反應，所述單官能組分選自組分C）、D）、E）和組分C）、E）和E）的任何所需混合物的總和之一，條件是當組分C）和組分D）均不是單官能時，組分E）必須作為構成組分存在。由此，組分A）中所用的5至50摩爾%的異氰酸酯基團通過鏈終止劑，即僅具有一個對異氰酸酯基團呈反應性的官能的化合物來終止。
所規定的鏈終止水平描述了在給定反應條件下以單官能方式針對異氰酸酯基團反應并選自如上所述的組分C）、D）、E）和這些組分的任何所需混合物的所有化合物與組分A）的異氰酸酯基團的摩爾百分比。
優選20至48摩爾%、更優選22至45摩爾%和甚至更優選25至40摩爾%的組分A）的異氰酸酯基團已經與特定單官能組分反應。已發現，在該限定范圍內的本發明的聚氨酯脲中通過單官能化合物終止的鏈的比例的效果在于該聚氨酯脲的摩爾質量保持較低，使得聚氨酯脲分散體的粘度最適于在涂料體系中使用。更特別地，已發現，通過該鏈終止水平，所得聚氨酯脲的摩爾質量和由此獲得的溶解度與熔體粘度最適合用于或用作施膠制劑，尤其是用于玻璃纖維施膠劑。
在本發明的優選實施方案中，本發明的聚氨酯脲分散體中的聚氨酯脲相對于干燥狀態的聚氨酯脲的總重量具有0.75重量%-7.50重量%的-COOH基團含量，其中該聚氨酯脲的-COOH基團的0%至10%已經被中和，并且20至48摩爾%的組分A）的異氰酸酯基團已經與至少一種所定義的單官能組分反應。在該實施方案中，進一步優選的是0%至2%、更優選0%的-COOH基團已經被中和。
在本發明的進一步優選實施方案中，本發明的聚氨酯脲分散體中的聚氨酯脲相對于干燥狀態的聚氨酯脲的總重量具有0.75重量%-7.50重量%的-COOH基團含量，其中該聚氨酯脲的-COOH基團的0%至10%已經被中和，并且22至45摩爾%的組分A）的異氰酸酯基團已經與至少一種所定義的單官能組分反應。在該實施方案中，進一步優選的是0%至2%、更優選0%的-COOH基團已經被中和。
在本發明的進一步優選實施方案中，本發明的聚氨酯脲分散體中的聚氨酯脲相對于干燥狀態的聚氨酯脲的總重量具有0.75重量%-7.50重量%的-COOH基團含量，其中該聚氨酯脲的-COOH基團的0%至10%已經被中和，并且25至40摩爾%的組分A）的異氰酸酯基團已經與至少一種所定義的單官能組分反應。在該實施方案中，進一步優選的是0%至2%、更優選0%的-COOH基團已經被中和。
在本發明的同樣優選的實施方案中，本發明的聚氨酯脲分散體中的聚氨酯脲相對于干燥狀態的聚氨酯脲的總重量具有1.00重量%-5.00重量%的-COOH基團含量，其中該聚氨酯脲的-COOH基團的0%至10%已經被中和，并且20至48摩爾%的組分A）的異氰酸酯基團已經與至少一種所定義的單官能組分反應。在該實施方案中，進一步優選的是0%至2%、更優選0%的-COOH基團已經被中和。
在本發明的同樣優選的實施方案中，本發明的聚氨酯脲分散體中的聚氨酯脲相對于干燥狀態的聚氨酯脲的總重量具有1.00重量%-5.00重量%的-COOH基團含量，其中該聚氨酯脲的-COOH基團的0%至10%已經被中和，并且22至45摩爾%的組分A）的異氰酸酯基團已經與至少一種所定義的單官能組分反應。在該實施方案中，進一步優選的是0%至2%、更優選0%的-COOH基團已經被中和。
在本發明的同樣優選的實施方案中，本發明的聚氨酯脲分散體中的聚氨酯脲相對于干燥狀態的聚氨酯脲的總重量具有1.00重量%-5.00重量%的-COOH基團含量，其中該聚氨酯脲的-COOH基團的0%至10%已經被中和，并且25至40摩爾%的組分A）的異氰酸酯基團已經與至少一種所定義的單官能組分反應。在該實施方案中，進一步優選的是0%至2%、更優選0%的-COOH基團已經被中和。
在本發明的同樣優選的實施方案中，本發明的聚氨酯脲分散體中的聚氨酯脲相對于干燥狀態的聚氨酯脲的總重量具有1.25重量%-3.00重量%的-COOH基團含量，其中該聚氨酯脲的-COOH基團的0%至10%已經被中和，并且20至48摩爾%的組分A）的異氰酸酯基團已經與至少一種所定義的單官能組分反應。在該實施方案中，進一步優選的是0%至2%、更優選0%的-COOH基團已經被中和。
在本發明的同樣優選的實施方案中，本發明的聚氨酯脲分散體中的聚氨酯脲相對于干燥狀態的聚氨酯脲的總重量具有1.25重量%-3.00重量%的-COOH基團含量，其中該聚氨酯脲的-COOH基團的0%至10%已經被中和，并且22至45摩爾%的組分A）的異氰酸酯基團已經與至少一種所定義的單官能組分反應。在該實施方案中，進一步優選的是0%至2%、更優選0%的-COOH基團已經被中和。
在本發明的同樣優選的實施方案中，本發明的聚氨酯脲分散體中的聚氨酯脲相對于干燥狀態的聚氨酯脲的總重量具有1.25重量%-3.00重量%的-COOH基團含量，其中該聚氨酯脲的-COOH基團的0%至10%已經被中和，并且25至40摩爾%的組分A）的異氰酸酯基團已經與至少一種所定義的單官能組分反應。在該實施方案中，進一步優選的是0%至2%、更優選0%的-COOH基團已經被中和。
已經發現-COOH基團的含量、其中和水平以及鏈終止水平的特定組合提供了首先具有良好的相容性的聚氨酯脲分散體，例如由于它們的熔體粘度和在要處理的基質材料中的溶解性，以及作為或用于施膠制劑的適宜性。其次，性質的這種特定組合也導致施膠劑與纖維，尤其是玻璃纖維并同時還與基質材料的良好相容性。因此，按照本發明可以獲得具有優異的機械性質的復合材料。更優選地，-COOH基團含量、其中和水平和鏈終止水平的上述特定組合可以提供相對于聚氨酯脲的獨立構成組分，尤其就橫向拉伸強度而言具有超加性機械性質的復合材料（協同作用）。這意味著該復合材料的所得橫向拉伸強度總體上優于在-COOH基團的含量、中和水平和鏈終止水平的獨立特征的基礎上所預期的強度。
合適的組分A）的多異氰酸酯是本領域技術人員本身已知的具有≤2的官能度的芳族、芳脂族、脂族或脂環族多異氰酸酯。合適的多異氰酸酯是例如1,4-亞丁基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯（HDI）、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、1,5-五亞甲基二異氰酸酯、2,2,4-和/或2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、同分異構的雙(4,4'-異氰酸根合環己基)甲烷或其具有任何所需異構體含量的混合物、1,4-亞環己基二異氰酸酯、1,4-亞苯基二異氰酸酯、2,4-和/或2,6-甲苯二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、2,4'-和/或4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯、1,3-和1,4-雙(2-異氰酸根合丙-2-基)苯（TMXDI）、1,3-雙(異氰酸根合甲基)苯（XDI）、(S)-烷基-2,6-二異氰酸根合己酸酯或(L)-烷基-2,6-二異氰酸根合己酸酯。
優選地，組分A）包括排它地具有脂族和/或脂環族鍵合的異氰酸酯基團并具有1至2、優選2的平均官能度的前述類型的多異氰酸酯或多異氰酸酯混合物。
特別優選的是異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基1,6-二異氰酸酯（HDI）及其混合物。
可用作組分B）的多元醇優選具有400克/摩爾至8000克/摩爾、優選400克/摩爾至6000克/摩爾和更優選400克/摩爾至3000克/摩爾的數均分子量Mn。其羥值優選為22至400毫克KOH/克、優選30至300毫克KOH/克和更優選40至250毫克KOH/克。它們優選具有1.5至6、優選1.8至3和更優選1.9至2.1的OH官能度。除非另行說明，指定的分子量通過針對普適標定的凝膠滲透色譜法測得。
本發明上下文中的多元醇是聚氨酯涂料技術中已知的有機多羥基化合物，例如單獨或以混合物形式的標準聚酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚醚多元醇、聚醚碳酸酯多元醇、聚酯聚丙烯酸酯多元醇和聚氨酯聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯聚酯多元醇、聚氨酯聚醚多元醇、聚氨酯聚碳酸酯多元醇、聚酯聚碳酸酯多元醇、苯酚/甲醛樹脂。優選聚酯多元醇、聚醚多元醇或聚碳酸酯多元醇，特別優選聚酯多元醇。按照本發明更優選地，組分B）的特征在于其為至少一種脂族聚酯多元醇。已經發現在這種情況下，該聚氨酯脲分散體特別適宜用在施膠制劑中或用作施膠制劑，因為其既能實現與纖維尤其是玻璃纖維的良好相容性，又能實現與基質材料的良好相容性。
聚醚多元醇包括例如氧化苯乙烯、環氧乙烷、環氧丙烷、四氫呋喃、環氧丁烷、表氯醇的加聚產物，以及其混合的加成和接枝產物，以及通過多元醇或其混合物的縮合獲得的聚醚多元醇和通過多元醇、胺和氨基醇的烷氧基化獲得的那些。
合適的羥基官能的聚醚B）優選具有1.8至6.0、優選2.0至4.0的OH官能度，50至700和優選100至600毫克KOH/克固體的OH值，以及106至4000克/摩爾、優選200至3500克/摩爾的分子量Mn，例如羥基官能起始分子如乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、三羥甲基丙烷、甘油、季戊四醇、山梨糖醇或這些的混合物以及其它羥基官能化合物與環氧丙烷或環氧丁烷的烷氧基化產物。優選的聚醚組分B）是分子量為300至4000克/摩爾的聚環氧丙烷多元醇。在這方面，具有特別低的分子量（提供相應高的OH含量）的聚醚多元醇可以是水溶性的。但是，特別優選的是不溶于水的聚環氧丙烷多元醇和聚四氫呋喃多元醇及其混合物。
具有良好適宜性的聚酯多元醇的實例是二醇以及任選的三醇和四醇與二羧酸以及任選的三羧酸和四羧酸或羥基羧酸或內酯的本身已知的縮聚物。替代游離多羧酸，也可以使用相應的多羧酸酐或相應的低級醇的多羧酸酯來制備聚酯。合適的二醇的實例是乙二醇、丁二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚亞烷基二醇如聚乙二醇，以及1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇和異構體、新戊二醇，優選后三種化合物。用于任選附加用途的多元醇的實例包括三羥甲基丙烷、甘油、赤蘚醇、季戊四醇、三羥甲基苯或三羥乙基異氰脲酸酯。
可用的二羧酸包括例如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、環己烷二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、戊二酸、四氯鄰苯二甲酸、馬來酸、富馬酸、衣康酸、丙二酸、辛二酸、2-甲基琥珀酸、3,3-二乙基戊二酸、2,2-二甲基琥珀酸和琥珀酸。如果這些酸的酸酐存在的話，它們同樣可用。對于本發明而言，所述酸酐因此也被表述“酸”所涵蓋。還可以使用單羧酸如苯甲酸和己酸（hexanecarboxylic acid），條件是多元醇的平均官能度≥ 2。優選飽和的脂族或芳族酸是，如己二酸或間苯二甲酸。以較少量用于任選附加用途的多羧酸的一個實例是偏苯三酸。
此外，合適的聚酯多元醇還有可以通過可再生原材料的聚合獲得的那些。舉例來說可以參考使用琥珀酸，其通過如例如DE 10 2008 051727 A1或DE 10 2007 019184 A1中所述的發酵法獲得。
可以在具有末端羥基的聚酯多元醇的生產中用作共反應物的羥基羧酸的實例包括羥基己酸、羥基丁酸、羥基癸酸、羥基硬脂酸等等。可用的內酯包括己內酯、丁內酯和同系物。
優選的是基于丁二醇和/或新戊二醇和/或己二醇和/或乙二醇和/或二乙二醇與己二酸和/或鄰苯二甲酸和/或間苯二甲酸的聚酯多元醇B）。特別優選的是基于丁二醇和/或新戊二醇和/或己二醇與己二酸和/或間苯二甲酸的聚酯多元醇B）。
可用的聚碳酸酯多元醇可以通過碳酸衍生物，例如碳酸二苯酯、碳酸二甲酯或光氣與二醇的反應來獲得。這種類型的可用二醇包括例如乙二醇、1,2-和1,3-丙二醇、1,3-和1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、新戊二醇、1,4-雙羥基甲基環己烷、2-甲基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、二丙二醇、聚丙二醇、二丁二醇、聚丁二醇、雙酚A、四溴雙酚A，但也包括內酯改性的二醇。優選地，該二醇組分含有40重量%至100重量%的己烷-1,6-二醇和/或己二醇衍生物，優選不僅具有末端OH基團還具有醚或酯基團的那些，例如通過1摩爾的己二醇與至少1摩爾、優選 1至2摩爾的ε-己內酯的反應所獲得的產物，或者通過己二醇與其自身進行醚化反應以產生二己二醇或三己二醇。還可以使用聚醚聚碳酸酯多元醇。
優選的是基于碳酸二甲酯與己二醇和/或丁二醇和/或己內酯的聚碳酸酯多元醇B）。非常特別優選的是基于碳酸二甲酯與己二醇和/或己內酯的聚碳酸酯多元醇B）。
組分C）是不同于組分B）、D）和（如果存在的話）組分E）的構成組分，并且其具有至少一個對異氰酸酯基團呈反應性的基團和至少一個-COOH基團。優選地，組分C）選自單羥基羧酸、二羥基羧酸、三羥基羧酸、二羥基二羧酸、單氨基羧酸、二氨基羧酸、三氨基羧酸及其任何所需混合物。
最優選地，組分C）是選自以下的一種或多種化合物：二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、二羥甲基乙酸、二羥基琥珀酸、羥基特戊酸、羥基乙酸、羥基丙酸、6-氨基己酸、丙氨酸、N-(2-氨基乙基)-β-丙氨酸、氨基十一烷酸、8-氨基辛酸、5-氨基戊酸、4-氨基丁酸、氨基苯甲酸、4-氨基甲基環己烷甲酸、2-氨基己酸、4-氨基環己烷甲酸、12-氨基十二烷酸和9-氨基壬烷甲酸。
組分D）是至少一種具有至少一個對異氰酸酯基團呈反應性的基團的非離子型親水化劑。在這方面，術語“非離子型”優選具有上文已經給出的含義。該組分有利于聚氨酯脲在水中的分散性。優選地，組分D）是含有單官能聚乙二醇的組分，其中聚乙二醇的比例為至少50重量%，并且其具有1200克/摩爾至3000克/摩爾的摩爾質量Mn。如上文已經描述的那樣，在其中組分D）是單官能化合物的情況下，其與異氰酸酯基團的反應算作鏈終止的一部分。
符合組分D）的定義的合適的非離子親水化單官能化合物是例如僅含有一個羥基或氨基的聚氧化烯醚。這些聚醚含有50重量%至100重量%、優選 70重量%至100重量%和更優選80重量%至100重量%的比例的衍生自環氧乙烷的單元，如可以以本身已知的方式通過使針對B）提及的起始分子烷氧基化獲得。適于烷氧基化反應的環氧烷尤其是環氧乙烷和環氧丙烷，其可以以任何次序或以混合物的形式用于烷氧基化反應。
這些單元的摩爾質量Mn為300克/摩爾至6000克/摩爾、優選 1500克/摩爾至3000克/摩爾、和更優選2000克/摩爾至3000克/摩爾。
合適的非離子親水化單官能化合物是例如單官能烷氧基聚乙二醇，例如甲氧基聚乙二醇（MPEG Carbowax? 2000或甲氧基PEG-40，摩爾質量范圍1800至2200，The Dow Chemical Company）、單官能聚醚單烷基醚，例如由丁醇與環氧乙烷和環氧丙烷形成的LB 25，具有2250克/摩爾的平均摩爾質量Mn，來自Bayer Material Science，以及具有兩個針對NCO基團的反應性基團的那些化合物（例如Ymer 120 N，Perstorp）、單官能聚醚胺（Jeffamine? M 1000，PO/EO摩爾比3/19和M 2070，PO/EO摩爾比10/31，Huntsman Corp.）。
作為D），優選使用MPEG Carbowax? 2000、LB 25或Jeffamine? M 2070。特別優選MPEG Carbowax? 2000或LB 25。
任選組分E）是至少一種對異氰酸酯基團呈反應性的單官能化合物，其不同于C）和D），并且不具有任何不飽和基團或環氧基團。在一個優選實施方案中，組分E）是聚氨酯脲的強制性存在的構成組分。優選地，關于組分E）的術語“單官能”理解為是指在給定反應條件下僅具有一個對異氰酸酯基團具有反應性的官能的組分。
優選地，組分E）選自單胺，尤其是仲單胺，以及一元醇。實例包括乙醇、正丁醇、乙二醇單丁基醚、2-乙基己醇、1-辛醇、1-十二烷醇、1-十六烷醇、甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、辛胺、月桂胺、硬脂胺、異壬基氧基丙胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、N-甲基氨基丙胺、二乙基(甲基)氨基丙胺、嗎啉、哌啶及其合適的取代衍生物、由二伯胺和單羧酸形成的氨基酰胺（amide amine）、二伯胺的單酮亞胺，伯/叔胺如N,N-二甲基氨基丙胺。此外，還可以使用除氨基基團（伯氨基或仲氨基）外還具有OH基團，但所述OH基團在給定反應條件下不與異氰酸酯基團反應的化合物。這些的實例是仲胺如二乙醇胺、乙醇胺、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、2-氨基-2-甲基丙烷-1,3-二醇。
優選地，該化合物是乙二醇單丁基醚和/或二乙醇胺。
當組分E）具有伯或仲氨基基團時，組分E）優選以本領域技術人員已知的方式與通過至少組分A）、B）、C）和D）的反應獲得的NCO-官能預聚物反應。當組分E）僅含有OH基團時，該反應優選直接用NCO-官能預聚物制備中的多異氰酸酯A）來實現。
除上述組分A）至D）和任選E）之外，本發明的聚氨酯脲的分散體還可以包含在聚氨酯化學中標準的其它構成組分。
特別優選的是額外使用雙官能NCO-反應性化合物用于擴鏈。這優選是至少一種多胺。用于擴鏈的多胺優選是二胺或多胺，以及二酰肼，例如乙二胺、1,2-和1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,6-二氨基己烷、異佛爾酮二胺、2,2,4-和2,4,4-三甲基己二胺的異構體混合物、2-甲基戊二胺、二亞乙基三胺、1,3-和1,4-苯二甲胺、α,α,α',α'-四甲基-1,3-和-1,4-苯二甲胺和4,4-二氨基二環己基甲烷、二甲基乙二胺、肼、碳酰肼或己二酸二酰肼。優選碳酰肼和/或肼和/或異佛爾酮二胺（IPDA）和/或乙二胺。特別優選的是碳酰肼和/或異佛爾酮二胺和/或乙二胺。非常特別優選的是碳酰肼和IPDA的混合物。
本發明的聚氨酯脲分散體的制備可以使用由現有技術已知的所有方法來完成，例如預聚物混合法、丙酮法或熔體分散法。優選地，該聚氨酯脲分散體通過丙酮法制得。
對于通過丙酮法來制造聚氨酯脲分散體，通常而言，完全或部分地預先裝入成分B）、C）、D）和任選E）（其不必具有任何伯或仲氨基基團）以及用于制備異氰酸酯官能的聚氨酯預聚物的多異氰酸酯組分A），并任選用可與水混溶但是對異氰酸酯基團呈惰性的溶劑稀釋它們，并且將它們加熱到范圍為50至120℃的溫度。該異氰酸酯加成反應可以使用聚氨酯化學中已知的催化劑來加速。優選的是有機金屬化合物，例如二月桂酸二丁基錫。
合適的溶劑是慣用的酮官能的脂族溶劑，例如丙酮、丁酮，其不僅可以在制備開始時添加，而且還可以任選在隨后的階段中分份添加。優選的是丙酮和丁酮。
接下來，計量加入在反應開始時還沒有添加的任何成分A）-E）。
在聚氨酯預聚物的制備中，異氰酸酯基團與異氰酸酯反應性基團的摩爾比為1.0至3.5，優選1.1至3.0，更優選1.1至2.5。
組分A）、B）、C）、D）和任選E）部分或完全轉化為預聚物，但優選完全轉化。以此方式，在本體（substance）或在溶液中獲得含有游離異氰酸酯基團的聚氨酯預聚物。
此后，在進一步的方法步驟中，如果還未發生溶解或者僅部分溶解的話，則所獲得的預聚物借助于脂族酮如丙酮或丁酮來溶解。
隨后，任選的組分E）和/或任何可能的NH2-和/或NH-官能的組分，優選上述用于擴鏈的多胺，與仍殘留的異氰酸酯基團反應。該擴鏈/封端可以在分散前、在分散過程中在溶劑中進行，或在分散后在水中進行。優選在水中分散前在溶劑中進行擴鏈。當水或有機溶劑額外用作稀釋劑時，該濃度優選為30重量%至80重量%。
為了制造聚氨酯脲分散體，溶解的聚氨酯脲聚合物，任選在強剪切（例如劇烈攪拌）下引入到分散水中，或相反地將分散水拌入預聚物溶液中。優選將水添加到溶解的預聚物中。
通常將仍存在于分散體中的溶劑在分散步驟后接著通過蒸餾去除。甚至也可以在分散過程中就進行去除。
在進一步的實施方案中，當任選組分E）不具有任何伯或仲氨基基團，但以其它方式滿足鏈終止水平和酸含量及中和水平的所有上述特征時，還可以以不含脲基團的形式制造本發明的分散體。在這種情況下，NCO/OH摩爾比≤ 1，并且不存在擴鏈步驟。
本發明的聚氨酯脲分散體的固含量優選為20重量%至70重量%，優選25重量%至65重量%和更優選30重量%至60重量%。
根據本發明，該分散體是水性的。這優選意味著其基本上不再含有任何有機溶劑。有機溶劑的剩余含量優選低于聚氨酯脲分散體總重量的5重量%，更優選低于3重量%和最優選低于1重量%。
優選地，本發明的分散體中的聚氨酯脲包含5重量%至40重量%和更優選10重量%至30重量%的組分A），30重量%至85重量%和更優選40重量%至80重量%的組分B），1重量%至12重量%和更優選2重量%至10重量%的組分C），5重量%至25重量%和更優選8重量%至20重量%的組分D），以及如果存在的話，1重量%至15重量%和更優選4重量%至12重量%的組分E），其中構成組分A）至D）和任選E）的總和往往總計達100重量%（這不意味著聚氨酯脲不能包含其它附加構成組分；所述重量百分比僅限定A）至D）和任選E）彼此的重量百分比的比率）。
本發明的聚氨酯脲分散體優選具有在23℃下10至750，更優選20至500和最優選30至450 mPas的粘度。該粘度優選通過Haake粘度計在45 s-1的剪切速率下測定。
本發明的聚氨酯脲分散體優選具有50至700 nm，更優選60至600 nm和最優選70至500 nm的中值粒度。該中值粒度（MTG）優選通過靜態光散射（Malvern Instruments，型號：Zetasizer 1000）來測定。這使用水作為溶劑來實施，并且測量在25℃下進行。各種情況下的中值粒度是Z平均的D50。
用途
在進一步的方面中，本發明涉及所有配置和實施方案中的本發明的水性聚氨酯脲分散體用于制造涂料組合物的用途。該涂料組合物特別優選為玻璃纖維施膠劑。
涂料組合物
在本發明的進一步方面中，提供水性涂料組合物，其含有至少一種所有配置和實施方案中的本發明的水性聚氨酯脲分散體，以及至少一種助劑和/或添加劑。
本發明的涂料組合物還可以含有本發明的聚氨酯脲分散體的混合物。
適用于配制纖維施膠劑的助劑或添加劑是本領域技術人員已知的。這些例如是抗氧化劑、UV穩定劑、流平劑、殺生物劑、抗靜電劑、潤滑劑或粘附促進劑（adhesion promoter）。
所用粘附促進劑可以是已知的硅烷粘附促進劑，如3-氨基丙基三甲氧基-或-三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷或這些化合物的混合物。
該粘附促進劑優選以基于涂料組合物總重量的0.01重量%至1.50重量%，更優選0.05重量%至1.00重量%和最優選0.1重量%至0.75重量%的量使用。
此外，本發明的涂料組合物可以含有一種或多種非離子型和/或離子型潤滑劑，如脂肪醇或脂肪胺的聚乙二醇醚、聚亞烷基二醇醚和具有12至18個碳原子的脂肪酸的甘油酯、聚亞烷基二醇、聚亞烷基二醇和/或亞烷基胺（alkylenamine）的具有12至18個碳原子的高級脂肪酸酰胺、季氮化合物例如乙氧基化咪唑啉鎓鹽、礦物油或蠟。這些潤滑劑降低了纖維之間的絲間磨損（interfilament abrasion）。
該潤滑劑優選以基于涂料組合物總重量的0.01重量%至1.50重量%，更優選0.05重量%至1.00重量%和最優選0.1重量%至0.75重量%的量使用。
本發明的涂料組合物還可以含有一種或多種抗靜電劑。實例包括氯化鋰、氯化銨、Cr(III)鹽、有機鈦化合物、烷基芳基硫酸鹽或磺酸鹽、芳基聚醚二醇磺酸鹽或季氮化合物。
本發明的纖維施膠劑除本發明的分散體外還可以含有附加的、不同的水性成膜劑，例如環氧樹脂乳液、聚丙烯酸酯分散體、乙酸乙烯酯分散體、聚酯乳液、聚丙烯分散體、聚氨酯丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯和高分子量聚氨酯脲分散體。
本發明同樣提供了包含本發明的聚氨酯聚脲分散體和選自水分散性或水溶性封閉型多異氰酸酯的交聯劑的水性涂料組合物。
所用的交聯劑是封閉型多異氰酸酯，其任選以水分散性或水溶性形式，或以水性分散體或溶液形式使用。該封閉型多異氰酸酯具有2.0至5.0、優選2.3至4.5的（平均）NCO官能度，5.0重量%至27.0重量%、優選14.0重量%至24.0重量%的異氰酸酯基團（非封閉型和封閉型）含量，以及小于1重量%、優選小于0.5重量%的單體二異氰酸酯含量。水分散性或水溶性封閉型多異氰酸酯的多異氰酸酯的異氰酸酯基團為封閉形式的程度為至少50%、優選程度為至少60%和更優選程度為至少70%。水分散性封閉型多異氰酸酯II）可以通過已知的現有技術方法來制備（例如在DE-A 2 456 469中，第7-8欄，實施例1-5，和DE-A 2 853 937，第21-26頁，實施例1-9）。
本發明的涂料組合物優選相對于涂料組合物總重量具有1重量%至10重量%、優選2重量%至8重量%和更優選3重量%至5重量%的非水性成分總量。
本發明的涂料組合物可以通過本身已知的方法來制造。優選地，合適的混合容器初始裝有水，并在攪拌的同時加入粘合劑、硬化劑和隨后的潤滑劑與任何其它助劑。此后，將pH調節至5-7，并加入粘附促進劑的水解產物。在進一步攪拌15分鐘后，該涂料組合物備用并可以任選在調節pH后施涂。
該涂料組合物，優選用作施膠組合物，可以經由任何所需方法施加到合適的基材上并固化，例如通過噴涂機或輥涂機。
合適的基材是例如塑料、金屬和玻璃。
纖維
在本發明的另一方面中，提供了至少在其表面的一部分上具有所有配置和實施方案中的固化的本發明的涂料組合物的纖維。在此優選的是纖維的整個表面涂覆有固化的本發明的涂料組合物。
該纖維優選選自玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維、合成纖維和這些纖維的任何所需混合物。特別優選的是玻璃纖維。適用于施膠玻璃纖維的玻璃類型是已知用于玻璃纖維制造的那些，如按照DIN 1259-1的E、A、C和S玻璃以及本身可以從玻璃制造商獲知的其它產品。在提及用于制造連續玻璃纖維的玻璃類型中，E玻璃纖維對于塑料的增強而言意義最為重大，因為它們不含堿、具有高拉伸強度和高彈性模量。
在本發明的另一方面中，提供了制造本發明的纖維的方法，其包括以下步驟：
（i）提供至少一種纖維；
（ii）將所有配置和實施方案中的本發明的水性涂料組合物施加到來自（i）的至少一種纖維的至少一部分表面上，獲得至少部分涂覆的纖維，和
（iii）固化來自（ii）的所述至少部分涂覆的纖維的涂層。
玻璃纖維的制造方法、施膠以及再處理的方法是已知的，并描述在例如K. L. Loewenstein “The Manufacturing Technology of Continuous Glass Fibres”, Elsevier Scientific Publishing Corp., Amsterdam, London, New York, 1983中。
步驟（iii）的固化優選理解為是指干燥步驟。本發明的涂料組合物的固化優選通過將經涂覆的纖維加熱到范圍為50至180℃、更優選70至160℃和非常特別為80至150℃的溫度來實現。
已經向其施加本發明的涂料組合物的纖維（單絲）可以結合以形成多根纖維的絲束（復絲）。該絲束可以卷繞在卷繞模板（winding form）上，所述模板安置在旋轉的夾頭（collet chuck）中。該卷繞模板可以從夾頭上移除，并在烘箱中在大約50℃至大約150℃的溫度下干燥大約10至13小時，產生在其上具有涂料組合物的干燥殘余物的玻璃纖維絲束。該干燥溫度將取決于諸如涂料組合物中固體的百分比、涂料組合物的成分和玻璃纖維的類型的變量。該涂料組合物優選提供具有基于玻璃與干燥涂料組合物的總重量的大約0.3至2.0重量%的在絲束上的干燥涂料組合物的玻璃纖維絲束。
絲束可以由卷繞模板轉移并與多個其它絲束結合，形成粗紗。該粗紗可以以連續絲束、織造的玻璃纖維墊或定長玻璃纖維的形式使用，以便通過已知方法，例如通過用于增強塑料的拉擠成型法來增強可熱固化的聚合物。
復合材料
在本發明的另一方面中，提供了包含所有配置和實施方案中的至少一種本發明的纖維以及基質材料的復合材料。
優選地，這種復合材料的特征在于所述至少一種纖維選自玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維、合成纖維和這些纖維的任何所需混合物。特別優選玻璃纖維。適用于施膠玻璃纖維的玻璃類型是已知用于玻璃纖維制造的那些，如按照DIN 1259-1的E、A、C和S玻璃以及本身可以從玻璃制造商獲知的其它產品。在提及用于制造連續玻璃纖維的玻璃類型中，E玻璃纖維對于塑料的增強而言意義最為重大，因為它們不含堿、具有高拉伸強度和高彈性模量。
優選地，該基質材料選自聚環氧化物、不飽和聚酯、聚氨酯、聚乙烯酯和這些聚合物的任何所需混合物。特別優選的基質材料是聚環氧化物。已經令人驚訝地發現，本發明的涂料組合物用于或用作施膠制劑，獲得了具有可與環氧化物基施膠組合物相比的性質、優選具有更好的性質的含有聚環氧化物作為基質材料的復合材料。不希望被理論束縛，假定本發明的聚氨酯脲分散體的游離-COOH基團與基質材料的環氧環（epoxy ring）反應，即打開基質材料的環氧環，并因此在施膠劑與基質材料之間形成共價鍵。這導致了該復合材料的優異的機械性質，尤其是橫向拉伸強度。
更優選地，本發明的復合材料包含基于纖維與基質材料的總重量的20重量%至90重量%，尤其優選30重量%至80重量%的纖維。
實施例
原材料：
聚酯170 HN（170 HN）：由己二酸、己烷-1,6-二醇和新戊二醇形成的聚酯多元醇，具有1700克/摩爾的摩爾質量（BAYER AG, Leverkusen）
聚酯PEI 200 H（PEI 200 H）：由己二酸、間苯二甲酸和己烷-1,6-二醇形成的聚酯，具有2000克/摩爾的摩爾質量（BAYER AG, Leverkusen）
LB 25：由環氧乙烷和環氧丙烷形成的單羥基官能的聚醚，具有84%環氧乙烷的重量比例和2250克/摩爾的摩爾質量（BAYER AG, Leverkusen）
Desmodur I（IDPI）：異佛爾酮二異氰酸酯（BAYER AG, Leverkusen）
Desmodur H（HDI）：六亞甲基二異氰酸酯（BAYER AG, Leverkusen）
DMPA：二羥甲基丙酸（DMPA, ALDRICH, DE）
6-氨基己酸（AHA, ALDRICH, DE）
二乙醇胺（DEA, ALDRICH DE）
異佛爾酮二胺（IPDA, ALDRICH DE）
碳酰肼（CH, ALDRICH DE）。
方法：
使用Haake粘度計在室溫（23℃）下以45 s-1的剪切速率測定粘度。
按照DIN EN ISO 3251測定固含量（SC）。
通過靜態光散射法（Malvern Instruments，型號：Zetasizer 1000）來測定中值粒度（MTG）。報道的值是Z平均的D50。
按照DIN-ISO 11909通過體積方法（volumetric means）來測定NCO含量。
制造玻璃纖維：
在來自Leibniz Institute of Polymer Research（Dresden）的實驗室紡紗系統中制得玻璃纖維。這可以通過以下方法來實施：在離開熔體模頭后直接借助輥涂機對具有17微米的直徑和120 tex的纖度的E玻璃纖維進行施膠，并改變施膠制劑中的成膜劑。該玻璃纖維粗紗隨后在130℃下干燥5小時。
制造單向復合材料試樣：
通過用雙組分環氧樹脂在80℃下浸潤（infiltrating）預先卷繞的玻璃纖維并隨后在90℃下硬化8小時，由此將相應的纖維粗紗用于制造單向玻璃纖維-環氧樹脂復合材料。所用的注塑樹脂是Epikote RIM 145和Epikure RIMH 145的混合物，由RIMC145催化；混合比為100/82/0.5。
測定橫向拉伸強度：
該復合材料試樣的橫向拉伸強度按照ISO 527以1毫米/分鐘的牽引速度測定。
制備分散體：
例1（反例）
將291.0克的聚酯PE 170 HN與44.5克的LB 25一起首先裝入反應容器中并在攪拌的同時加熱至75℃。隨后，在幾分鐘內添加32.3克的IPDI與24.4克的HDI的混合物，在此期間反應溫度提高至115℃。在達到所需NCO值（2.17重量%；理論：2.35重量%）時，所形成的預聚物在40℃下溶解在697克的丙酮中。此后，用2分鐘加入9.1克的DEA與11.3克的IPDA在214.5克的水中的混合物并進一步繼續攪拌15分鐘。在30分鐘內在持續攪拌的同時通過添加517克的脫礦質水來實現分散。剩余的丙酮在45℃和120毫巴的壓力下餾出，獲得具有表1中列舉的特征數據的無溶劑聚氨酯分散體。
例2（本發明）
將280.0克的聚酯PE 170 HN與44.5克的LB 25和11.7克的DMPA一起首先裝入反應容器中并在攪拌的同時加熱至75℃。隨后，在幾分鐘內添加47.6克的IPDI與36.0克的HDI的混合物，在此期間反應溫度提高至115℃。在達到所需NCO值（2.72重量%；理論：3.08重量%）時，所形成的預聚物在40℃下溶解在784克的丙酮中。此后，用2分鐘加入22.2克的DEA與9.5克的IPDA在158.6克的水中的混合物并進一步繼續攪拌15分鐘。在30分鐘內在持續攪拌的同時通過添加550克的脫礦質水來實現分散。剩余的丙酮在45℃和120毫巴的壓力下餾出，獲得具有表1中列舉的特征數據的無溶劑聚氨酯分散體。
例3（本發明）
將218.0克的聚酯PE 170 HN與65.5克的LB 25和16.6克的DMPA一起首先裝入反應容器中并在攪拌的同時加熱至75℃。隨后，在幾分鐘內添加47.6克的IPDI與36.0克的HDI的混合物，在此期間反應溫度提高至115℃。在達到所需NCO值（3.34重量%；理論：3.53重量%）時，所形成的預聚物在40℃下溶解在683克的丙酮中。此后，用2分鐘加入22.2克的DEA與9.5克的IPDA在158.6克的水中的混合物并進一步繼續攪拌15分鐘。在30分鐘內在持續攪拌的同時通過添加465克的脫礦質水來實現分散。剩余的丙酮在45℃和120毫巴的壓力下餾出，獲得具有表1中列舉的特征數據的無溶劑聚氨酯分散體。
例4（反例）
將597.7克的聚酯PEI 200 H與112.3克的LB 25和20.1克的DMPA一起首先裝入反應容器中并在攪拌的同時加熱至75℃。隨后，在幾分鐘內添加81.5克的IPDI與61.7克的HDI的混合物，在此期間反應溫度提高至115℃。在達到所需NCO值（2.42重量%；理論：2.66重量%）時，所形成的預聚物在40℃下溶解在1553克的丙酮中。此后，用2分鐘加入22.9克的DEA與28.6克的IPDA在257.4克的水中的混合物并進一步繼續攪拌15分鐘。在30分鐘內在持續攪拌的同時通過添加465克的脫礦質水來實現分散。剩余的丙酮在45℃和120毫巴的壓力下餾出，獲得具有表1中列舉的特征數據的無溶劑聚氨酯分散體。
例5（反例）
將667克的聚酯PEI 200 H與81.9克的LB 25一起首先裝入反應容器中并在攪拌的同時加熱至75℃。隨后，在幾分鐘內添加59.4克的IPDI與45.0克的HDI的混合物，在此期間反應溫度提高至115℃。在達到所需NCO值（1.84重量%；理論：1.99重量%）時，所形成的預聚物在40℃下溶解在1518克的丙酮中。此后，用2分鐘加入27.7克的DEA與11.9克的IPDA在198.2克的水中的混合物并進一步繼續攪拌15分鐘。在30分鐘內在持續攪拌的同時通過添加1142克的脫礦質水來實現分散。剩余的丙酮在45℃和120毫巴的壓力下餾出，獲得具有表1中列舉的特征數據的無溶劑聚氨酯分散體。
例6（本發明）
將667.3克的聚酯PEI 200 H與81.9克的LB 25一起首先裝入反應容器中并在攪拌的同時加熱至75℃。隨后，在幾分鐘內添加59.4克的IPDI與45.0克的HDI的混合物，在此期間反應溫度提高至115℃。在達到所需NCO值（1.95重量%；理論：1.99重量%）時，所形成的預聚物在40℃下溶解在1516克的丙酮中。此后，用2分鐘加入34.6克的AHA與11.9克的IPDA在232.6克的水中的混合物并進一步繼續攪拌15分鐘。在30分鐘內在持續攪拌的同時通過添加1118克的脫礦質水來實現分散。剩余的丙酮在45℃和120毫巴的壓力下餾出，獲得具有表1中列舉的特征數據的無溶劑聚氨酯分散體。
例7（本發明）
將191.3克的聚酯PE 170 HN與39.2克的LB 25和34.9克的DMPA一起首先裝入反應容器中并在攪拌的同時加熱至75℃。隨后，在幾分鐘內添加67.9克的IPDI與51.4克的HDI的混合物，在此期間反應溫度提高至115℃。在達到所需NCO值（4.10重量%；理論：5.04重量%）時，所形成的預聚物在40℃下溶解在684克的丙酮中。此后，用2分鐘加入在48.5克的水中的48.5克的DEA并進一步繼續攪拌15分鐘。在30分鐘內在持續攪拌的同時通過添加601克的脫礦質水來實現分散。剩余的丙酮在45℃和120毫巴的壓力下餾出，獲得具有表1中列舉的特征數據的無溶劑聚氨酯分散體。
例8（反例）
將304克的聚酯PE 170 HN與18.2克的LB 25一起首先裝入反應容器中并在攪拌的同時加熱至75℃。隨后，在幾分鐘內添加91.0克的IPDI，在此期間反應溫度提高至115℃。在達到所需NCO值（4.29重量%；理論：4.61重量%）時，所形成的預聚物在40℃下溶解在687克的丙酮中。此后，用2分鐘加入54.0克的CH（以10%水溶液形式）與26.5克的IPDA的混合物并進一步繼續攪拌15分鐘。在30分鐘內在持續攪拌的同時通過添加582克的脫礦質水來實現分散。剩余的丙酮在45℃和120毫巴的壓力下餾出，獲得具有表1中列舉的特征數據的無溶劑聚氨酯分散體。
表1：示例性分散體的特征數據；在所有示例性分散體中，0%的-COOH基團已經被中和
*反例。
制造玻璃纖維施膠劑
為了制造玻璃纖維施膠劑，將例證性分散體和市售水性環氧樹脂分散體首先以稀釋形式裝入，并在攪拌的同時加入硅烷粘附促進劑的混合物。隨后添加陽離子型表面活性劑。該施膠劑各自具有3.6%-3.7%的固含量，固體由在各例中大約2.7%的例證性分散體、在各例中0.5重量%的氨基丙基三乙氧基硅烷與縮水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷的1:1混合物、以及在各例中0.4%的陽離子型表面活性劑（Katax 6760 L型）組成。所得施膠劑具有5.0-6.0的pH和30-32 mN/m的表面張力。在24小時內完全沒有觀察到沉降。
復合材料試樣的機械性質
通過卷繞UD板的浸潤制得的試樣就橫向拉伸強度進行機械表征；確定的數據可以在表2中找到。
表2：復合材料試樣的橫向拉伸強度
*反例
**基于環氧樹脂乳液的纖維施膠劑。
顯然，本發明的一些分散體得到了與標準環氧樹脂乳液的水平相似的橫向拉伸強度。同樣可以明顯看出的是，鏈終止水平和-COOH基團含量的特定組合導致橫向拉伸強度的改善。當使用相對高的鏈終止水平與相對高的-COOH基團含量時（參見例7），這是特別有利的。