Въпреки че графенът често е наречен „The Panacea“, неоспоримо е, че той има отлични оптични, електрически и механични свойства, поради което индустрията е толкова желана да разпръсне графен като нанофилър в полимери или неорганични матрици. Въпреки че няма легендарния ефект от „превръщането на камък в злато“, той също може да подобри част от работата на матрицата в определен диапазон и да разшири обхвата на приложението си.

Понастоящем общите композитни материали на графен могат да бъдат разделени главно на полимерна и керамична основа. Има още проучвания за първия.

Епоксидната смола (EP), като често използвана матрица на смола, има отлични свойства на адхезия, механична якост, топлинна устойчивост и диелектрични свойства, но съдържа голям брой епоксидни групи след втвърдяването, а плътността на омрежване е твърде висока, така че получените продукти са крехки и имат лоша устойчивост на въздействие, електрическа и термична проводимост. Графенът е най -трудното вещество в света и има отлична електрическа и топлопроводимост. Следователно композитният материал, направен чрез съставяне на графен и EP, има предимствата на двете и има добра стойност на приложението.

     Нано графенима голяма повърхностна площ и дисперсията на молекулно ниво на графен може да образува силен интерфейс с полимера. Функционалните групи като хидроксилни групи и производствения процес ще превърнат графен в набръчкано състояние. Тези наноразмерни нередности повишават взаимодействието между графен и полимерни вериги. Повърхността на функционализиран графен съдържа хидроксил, карбоксилни и други химични групи, които могат да образуват силни водородни връзки с полярни полимери като полиметил метакрилат. Графенът има уникална двуизмерна структура и много отлични свойства и има голям потенциал за приложение за подобряване на топлинните, електромагнитните и механичните свойства на EP.

1. Графен в епоксидни смоли - подобряване на електромагнитните свойства

Графенът има отлична електрическа проводимост и електромагнитни свойства и има характеристики на ниска доза и висока ефективност. Това е потенциален проводим модификатор за епоксидна смола EP. Изследователите въведоха повърхностно обработено Go в EP чрез in-situ термична полимеризация. Изчерпателните свойства на съответните композити GO/EP (като механични, електрически и топлинни свойства и др.) Са значително подобрени и електрическата проводимост е увеличена с 6,5 порядъка.

Модифицираният графен се съчетава с епоксидна смола, добавяйки 2%от модифицирания графен, модулът на съхранение на композитен материал на епоксид се увеличава със 113%, добавяйки 4%, силата се увеличава с 38%. Съпротивлението на чистата ЕП смола е 10^17 о. Смм, а съпротивлението спада с 6,5 порядъка след добавяне на графен оксид.

2. Прилагане на графен в епоксидна смола - топлопроводимост

Добавяневъглеродни нанотръби (CNT)и графен към епоксидна смола, при добавяне на 20 % CNT и 20 % GNP, топлинната проводимост на композитния материал може да достигне 7,3W/mk.

3. Прилагане на графен в епоксидна смола - забавяне на пламъка

При добавяне на 5 тегл.%Органичен функционализиран графенов оксид, стойността на забавителния пламък се увеличава с 23,7%и при добавяне на 5 тегл.%Се увеличава с 43,9%.

Графенът има характеристиките на отличната твърдост, стабилността на размерите и здравината. Като модификатор на EP на епоксидна смола, той може значително да подобри механичните свойства на композитните материали и да преодолее голямото количество обикновени неорганични пълнители и ниската ефективност на модификация и други недостатъци. Изследователите прилагат химически модифицирани GO/EP нанокомпозити. Когато W (GO) = 0,0375%, якостта на натиск и здравината на съответните композити се увеличава съответно с 48,3% и 1185,2%. Учените изследват ефекта на модификация на устойчивостта на умора и здравината на системата GO/EP: когато W (GO) = 0,1%, модулът на опън на композита се увеличава с около 12%; Когато W (GO) = 1,0%, гъвкавата скованост и здравината на композита се увеличават съответно с 12%и 23%.