Iako se grafen često naziva "panaceja", neosporno je da ima izvrsna optička, električna i mehanička svojstva, zbog čega industrija toliko želi da rasprši grafen kao nanopunilo u polimerima ili anorganskoj matrici.Iako nema legendarni efekat "pretvaranja kamena u zlato", on također može poboljšati dio performansi matrice unutar određenog raspona i proširiti područje primjene.

Trenutno se uobičajeni kompozitni materijali grafena uglavnom mogu podijeliti na polimerne i keramičke.Postoji više studija o prvom.

Epoksidna smola (EP), kao najčešće korišćena smolna matrica, ima odlične adhezione osobine, mehaničku čvrstoću, otpornost na toplotu i dielektrična svojstva, ali sadrži veliki broj epoksidnih grupa nakon očvršćavanja, a gustina umrežavanja je prevelika, pa se dobije proizvodi su lomljivi i imaju slabu otpornost na udar, električnu i toplotnu provodljivost.Grafen je najteža tvar na svijetu i ima odličnu električnu i toplinsku provodljivost.Dakle, kompozitni materijal napravljen mešanjem grafena i EP ima prednosti oba i ima dobru primenu.

     Nano Grapheneima veliku površinu, a disperzija grafena na molekularnom nivou može formirati jako sučelje s polimerom.Funkcionalne grupe kao što su hidroksilne grupe i proizvodni proces će pretvoriti grafen u naborano stanje.Ove nepravilnosti na nanoskali povećavaju interakciju između grafena i polimernih lanaca.Površina funkcionaliziranog grafena sadrži hidroksilne, karboksilne i druge kemijske grupe, koje mogu formirati jake vodikove veze s polarnim polimerima kao što je polimetil metakrilat.Grafen ima jedinstvenu dvodimenzionalnu strukturu i mnoga odlična svojstva, te ima veliki potencijal primjene u poboljšanju toplinskih, elektromagnetnih i mehaničkih svojstava EP-a.

1. Grafen u epoksidnim smolama – poboljšanje elektromagnetnih svojstava

Grafen ima odličnu električnu provodljivost i elektromagnetna svojstva, a ima karakteristike niske doze i visoke efikasnosti.To je potencijalni modifikator provodljivosti za epoksidnu smolu EP.Istraživači su uveli površinski tretirani GO u EP in situ termalnom polimerizacijom.Sveobuhvatna svojstva odgovarajućih GO/EP kompozita (kao što su mehanička, električna i termička svojstva, itd.) su značajno poboljšana, a električna provodljivost je povećana za 6,5 ​​reda veličine.

Modifikovani grafen je pomešan sa epoksidnom smolom, dodavanjem 2% modifikovanog grafena, modul skladištenja epoksidnog kompozitnog materijala se povećava za 113%, dodaje se 4%, čvrstoća se povećava za 38%.Otpor čiste EP smole je 10^17 ohm.cm, a otpor pada za 6,5 ​​redova veličine nakon dodavanja grafenskog oksida.

2. Primena grafena u epoksidnoj smoli – toplotna provodljivost

Dodavanjeugljične nanocijevi (CNT)i grafena u epoksidnu smolu, kada se doda 20 % CNT i 20 % GNP, toplotna provodljivost kompozitnog materijala može doseći 7,3 W/mK.

3. Primjena grafena u epoksidnoj smoli – otpornost na plamen

Dodavanjem 5 tež.% organskog funkcionaliziranog grafenskog oksida, vrijednost usporivača plamena je povećana za 23,7%, a dodavanjem 5 tež.% povećana je za 43,9%.

Grafen ima karakteristike odlične krutosti, dimenzionalne stabilnosti i žilavosti.Kao modifikator epoksidne smole EP, može značajno poboljšati mehanička svojstva kompozitnih materijala, te prevazići veliku količinu običnih neorganskih punila i nisku efikasnost modifikacije i druge nedostatke.Istraživači su primijenili kemijski modificirane GO/EP nanokompozite.Kada je w(GO)=0,0375%, tlačna čvrstoća i žilavost odgovarajućih kompozita porasli su za 48,3%, odnosno 1185,2%.Naučnici su proučavali efekat modifikacije otpornosti na zamor i žilavost GO/EP sistema: kada je w(GO) = 0,1%, zatezni modul kompozita se povećao za oko 12%;kada je w(GO) = 1,0%, krutost na savijanje i čvrstoća kompozita povećane su za 12%, odnosno 23%.