Chemical Structure of Ozonized Waste Cooking Oil and Wood Bonding Strengths of Reaction Products with pMD

The research attempted to develop a wood adhesive based on waste cooking oil, using ozonification technology for the chemical structure modification. The waste cooking oil (WCO) was reacted with $O_3$ for different times; 1 h, 2 h, and 3 h. The chemical structure modifications of the ozonized WCOs were examined by Fourier transform Infrared (FT-IR) spectrum. The FT-IR spectrum of WCO had an absorbance peak at 3,010 $cm^{-1}$ that was the characteristic peak of the unsaturated double bonds. As ozone treatment time increased, the peak of the double bond was disappeared and carboxyl peak appeared at 1,700 $cm^{-1}$. Especially, the double bond of 3 hrs-ozonized WCO was vanished almost. In results of the dry bonding strengths of the 3 hrs-ozonized WCO mixed with polymeric methylene diphenyl diisocyanate (pMDI) were the strengths of weight ratio of 3hrs-ozonized WCO : pMDI, 1 : 0.5, 8.08 kgf/$cm^2$, 1 : 0.75, 9.53 kgf/$cm^2$ 1 : 1, 44.16 kgf/$cm^2$, 1 : 2, 58.08 kgf/$cm^2$, 1 : 3, 61.41 kgf/$cm^2$, and 1 : 4, 46.95 kgf/$cm^2$. Therefore, it was found that the optimum equivalent ratio was formed at the ratio of 1 : 2 or 1 : 3. Under wetting the bonding strength of 1 : 3 ratio was appeared higher than that of 1 : 2 ratio, while the results obtained from hot-water and cyclic boiling shear test were similar.

오존 처리한 폐식용유의 화학구조와 pMDI로 제조한 접착제의 목재 접착강도

본 연구의 목적은 폐식용유를 오존산화 처리에 의한 구조적 변성을 시도하고 이를 pMDI와 반응시켜 목재접착제로 개발하고자 하는 것이다. 폐식용유를 사용하여 1, 2, 3시간 오존산화 처리 한 후 화학적 변화를 알아보기 위하여 FT-IR을 측정하였다. 또한 접착강도를 조사하기 위하여 상태, 내수, 내온수, 반복끓임 실험을 하였다. FT-IR 측정 결과, 폐식용유의 오존산화가 진행될수록 불포화 이중결합에 기인한 3,010 $cm^{-1}$ 부근의 흡수가 사라지고 1,700 $cm^{-1}$ 부근의 카르복실기의 흡수가 크게 나타났다. 특히 3시간대에 3,010 $cm^{-1}$ 부근에 이중결합이 거의 사라짐을 알 수 있었다. 3시간 처리한 폐식용유의 상태 접착력 시험 결과, 폐식용유: pMDI 비율이 1 : 0.5일 때 8.08 kgf/$cm^2$, 1 : 0.75일 때 9.53 kgf/$cm^2$, 1 : 1일 때 44.16 kgf/$cm^2$ 1 : 2일 때 58.08 kgf/$cm^2$, 1 : 3일 때 61.41 kgf/$cm^2$, 1 : 4일 때는 46.95 kgf/$cm^2$를 나타내어 MDI와의 적정당량이 1 : 2, 1 : 3 부근에서 결정됨을 알 수 있었다. 중량비 1 : 2, 1 : 3만을 선택하여 각각 내수, 내온수, 반복끓임 상태로 접착강도 시험을 실시하였다. 내수 접착강도에서는 1 : 3의 경우가 더 높은 값을 보였으나 실험조건이 강화된 내온수, 반복 끓임에서는 혼합비율 1 : 2와 1 : 3이 비슷한 값을 나타내었다.