臺灣博碩士論文加值系統

奈米科技將取代微電子、光電科技，帶動另一波產業革命，主導世界經濟，全面改變人類生活。研發兼具環保之水性水泥漆，是國內外塗料之發展趨勢。目前市售營建塗料為達防水目的，必須在營建塗料的生產過程中添加一些不環保及對人體健康有害之有機物質或介面活性劑，向大氣中排放大量的有機揮發物（VOC），嚴重破壞了生態。
本研究動機乃從整合營建管理、材料科學、奈米科技…等各領域知識，探討如何運用奈米材料之特性，改善現有水性水泥漆之疏水性能，以提昇建築物使用性能。本研究目的在研發提昇水性水泥漆疏水性能之最佳配比與製程參數，以延長建築物生命週期，提供健康良好之生活環境為目標。本研究預期對水性水泥漆作疏水性能之提昇。透過實驗方法，應用田口穩健品質設計，藉由水泥砂漿板基材塗佈水性水泥漆，再噴塗奈米防水塗層，以微量滴管滴水滴於塗膜表面，以高倍率數位相機拍攝，隨不同之水滴大小，分別紀錄其平均接觸角數據，預估最佳配比組合，進行再驗證實驗，再以變異數分析作檢定，獲得防水塗料製程之最佳配比組合及驗證實驗之再現性。

Nanotechnology will bring an industrial revolution and change worldwide economic activities and human daily extensively . The develop tendency of building coating is water-coating. Because it is conform to environmental, health, and that is not pollution. This is the main motivation to enhance the performance of original building coatings and life cycle of construction engineering. Because of the unique physical and chemistry characteristics in nano-scale, this project attempts to promote the performances of nanocoatings.
Among the nanotechnilogies have raised much attraction for nano-coatings that because of their widely applications.
By using a commercial low-cost building coating as standard sample, zinc and titanium dioxide nanoparticles and functional binder are added into the coating to prepare the nanocoating through a suitable dispersion process. The optimal ratio and coating performances can be determined by Design of Experiments（DOE）is Taguchi method and scientific instruments, including TEM, XRD…, and so on. Coatings can be developed by employing processing parameters and optimal ratio. We believe that the nanocoating will give us an environmental protection, health, and sustainable life environment.

目 錄
第一章 緒論.......1
1.1 前言..........1
1.2 研究背景 .....1
1.3 研究動機 .....2
1.4 研究目的 .....3
1.5 研究範圍 .....4
1.6 研究限制 .....4
1.7 研究方法 .....5
1.8 研究流程 .....8
第二章 文獻回顧...9
2.1 奈米材料......9
2.1.1 奈米之定義..9
2.1.2 奈米材料之定義與種類..12
2.1.3 奈米材料之特性........14
2.2 奈米科技................16
2.2.1 奈米科技之特性........16
2.2.2 國內外奈米科技之發展沿革...............19
2.2.3 國內外奈米科技之應用現況與發展趨勢.....24
2.3 營建材料導入奈米材料之可行性及目標.......33
2.3.1 營建塗料之定義及功能..33
一、營建塗料之定義
二、營建塗料之功能
2.3.2 營建塗料之發展現況及未來趨勢...........34
一、營建塗料之發展現況
二、營建塗料之未來發展趨勢
2.3.3 營建塗料之用途功能分類與導入奈米材料之可行性及目標之探討...........................................36
一、營建塗料之組成、基本要求及功能分類
二、導入奈米材料之可行性及目標
第三章 奈米特性與理論之分析..................42
3.1 疏水性能之名詞定義與應用.................42
3.2 疏水特性（Hydrophobic Water Repellent)...44
3.3 疏水特性之模式（modeling）理論回顧.......51
3.4各種疏水性Models之分析....................53
第四章 實驗計畫.........................................58
4.1實驗目的、防水塗層施作流程與實驗方法選定及實驗配置...58
4.1.1 實驗目的..........................................58
4.1.2 防水塗層施作流程..................................58
4.1.3 實驗方法之選定....................................59
4.1.4 田口直交實驗配置..................................63
4.2 奈米粒子與塗料之規格及使用配比..................70
4.3 實驗標準規範與實驗裝置儀器......................74
4.4 實驗試樣（sample）之製備........................76
4.5 接觸角量測步驟與數據彙整............................79
第五章 結果、討論與驗證.................................80
5.1 實驗計畫法..........................................80
5.2 實驗結果之討論與分析................................80
5.2.1 量測值整理與計算..................................80
5.2.2 最佳配比組合與結果之探討..........................90
5.2.3 預估最佳配比組合之S/N比及β值之探討................93
5.3 驗證實驗（Conduct Confirmation Run).................96
5.4 變異數分析（ANOVA)..................................97
第六章 結論與建議......................................102
6.1 結論...............................................102
6.2 建議...............................................103
參考文獻...............................................104

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