Journal of the Korean Wood Science and Technology

The Korean Society of Wood Science & Technology (한국목재공학회)
권호 표지

Effects of Ozonized Soybean Oil to Changes of Chemical Structures and Bond Strength of pMD

오존산화 처리한 콩기름을 이용한 변성 pMDI 접착제의 화학 구조 및 접착력 변화

  • 유영삼 (건국대학교 산림과학과) ;
  • 이현종 (건국대학교 산림과학과) ;
  • 이택준 (건국대학교 산림과학과) ;
  • 박헌 (건국대학교 산림과학과)
  • Received : 2008.02.29
  • Accepted : 2008.04.16
  • Published : 2008.07.25
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Abstract

The research attempted to develop an eco-friendly wood adhesive based on vegetable oil (soybean oil), the renewable and sustainable natural resources, using ozonification technology for the chemical structure modification. The soybean oils (SBO) were reacted with $O_3$ at the rate of 7.13 g/h for different times, 15 minutes, 30 minutes, 60 minutes, and 120 minutes. Modified chemical structure of the ozonized SBOs were examined by Fourier transform Infrared (FT-IR) spectrum. The FT-IR spectrum of SBO had an absorbance peak at $3010cm^{-1}$ that is the characteristic peak of the unsaturated double bonds. As ozone treatment time increased, the peak of the double bond was disappeared and aldehyde or carboxyl peak appeared at $1700cm^{-1}$. The dry, wet, and cyclic boiling bond strengths of the ozonized SBO mixed with polymeric diphenylmethane-4, 4-diisocyanate (pMDI) were also investigated. In the dry shear test, all strengths met constantly the standard requirement of $7.0kgf/cm^2$ (KS F3101 2006). The bond strengths gradually increased with increasing ozone treatment time. The highest strength showed at 60 minutes ozone treatment and decreased values at 120 minutes. In the cyclic boiling shear test, 30, 60 and 120 minutes exceeded the standard requirement.

본 연구의 목적은 천연자원이며 보속적인 생산이 가능한 식물성기름(콩기름)을 오존 산화 처리에 의한 구조적인 변성을 시도하여 이를 바탕으로 친환경 목재 접착제를 개발하는 것이다. 식용 콩기름을 사용하여 시간당 약 7.13 g의 오존을 발생시켜 15분, 30분, 60분, 120분간 오존산화 처리한 후 화학적 변화를 알아보기 위하여 FT-IR을 측정하였으며 오존 산화 처리된 콩기름/pMDI를 중량비로 1:1로 혼합하여 접착제를 제조하여 상태, 준내수 및 내수 인장전단 접착력을 평가하였다. FT-IR 측정 결과, 콩기름은 $3010cm^{-1}$ 부근에 불포화 이중결합에 기인하는 흡수를 나타내었으며 오존산화가 진행될수록 $3010cm^{-1}$ 부근의 흡수가 사라지고 $1700cm^{-1}$ 부근의 카르복실기 또는 알데히드의 흡수가 크게 나타났다. 인장전단 접착력의 경우 상태, 준내수 접착력 시험 결과 모든 오존 산화 처리 시간에서 KS 합판 접착성 기준인 $7.0kgf/cm^2$를 안정적으로 상회하였으며 오존산화 처리 반응시간이 증가함에 따라 접착력도 증가하여 60분 처리에서 최대의 접착력을 보이다 120분 처리에서는 감소하는 경향을 나타내었다. 내수 접착력의 경우 30분, 60분, 120분 처리에서는 접착 기준을 만족 시키는 것을 확인할 수 있었다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 환경기술진흥원

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