Tot i que sovint s'anomena el grafè "la panacea", és innegable que té excel·lents propietats òptiques, elèctriques i mecàniques, per això la indústria té tanta ganes de dispersar el grafè com a nanocàrrega en polímers o matrius inorgàniques.Encara que no té l'efecte llegendari de "convertir una pedra en or", també pot millorar part del rendiment de la matriu dins d'un determinat rang i ampliar el seu rang d'aplicació.

Actualment, els materials compostos de grafè comuns es poden dividir principalment en polímers i ceràmics.Hi ha més estudis sobre el primer.

La resina epoxi (EP), com a matriu de resina d'ús habitual, té excel·lents propietats d'adhesió, resistència mecànica, resistència a la calor i propietats dielèctriques, però conté un gran nombre de grups epoxi després del curat i la densitat de reticulació és massa alta, de manera que l'obtenció Els productes són fràgils i tenen poca resistència a l'impacte, conductivitat elèctrica i tèrmica.El grafè és la substància més dura del món i té una excel·lent conductivitat elèctrica i tèrmica.Per tant, el material compost fet mitjançant la combinació de grafè i EP té els avantatges de tots dos i té un bon valor d'aplicació.

     Nanografèté una gran superfície i la dispersió a nivell molecular del grafè pot formar una interfície forta amb el polímer.Els grups funcionals com els grups hidroxil i el procés de producció convertiran el grafè en un estat arrugat.Aquestes irregularitats a nanoescala milloren la interacció entre el grafè i les cadenes de polímers.La superfície del grafè funcionalitzat conté hidroxil, carboxil i altres grups químics, que poden formar forts enllaços d'hidrogen amb polímers polars com el polimetilmetacrilat.El grafè té una estructura bidimensional única i moltes propietats excel·lents, i té un gran potencial d'aplicació per millorar les propietats tèrmiques, electromagnètiques i mecàniques de l'EP.

1. Grafè en resines epoxi – millora de les propietats electromagnètiques

El grafè té una excel·lent conductivitat elèctrica i propietats electromagnètiques, i té les característiques de baixa dosi i alta eficiència.És un modificador conductor potencial per a la resina epoxi EP.Els investigadors van introduir GO tractat amb superfície a EP mitjançant polimerització tèrmica in situ.Es van millorar significativament les propietats integrals dels compostos GO/EP corresponents (com ara propietats mecàniques, elèctriques i tèrmiques, etc.) i la conductivitat elèctrica es va augmentar en 6,5 ordres de magnitud.

El grafè modificat es combina amb resina epoxi, afegint un 2% de grafè modificat, el mòdul d'emmagatzematge del material compost epoxi augmenta un 113%, afegint un 4%, la resistència augmenta un 38%.La resistència de la resina EP pura és de 10 ^ 17 ohm.cm, i la resistència cau en 6,5 ordres de magnitud després d'afegir òxid de grafè.

2. Aplicació del grafè en resina epoxi – conductivitat tèrmica

Afegintnanotubs de carboni (CNT)i el grafè a la resina epoxi, quan s'afegeix un 20% de CNT i un 20% de PNB, la conductivitat tèrmica del material compost pot arribar als 7,3 W/mK.

3. Aplicació del grafè en resina epoxi – retardant de flama

Quan s'afegeix un 5% en pes d'òxid de grafè funcionalitzat orgànic, el valor del retardant de flama va augmentar un 23,7% i, quan s'afegeix un 5% en pes, va augmentar un 43,9%.

El grafè té les característiques d'una excel·lent rigidesa, estabilitat dimensional i duresa.Com a modificador de la resina epoxi EP, pot millorar significativament les propietats mecàniques dels materials compostos i superar la gran quantitat de farcits inorgànics normals i la baixa eficiència de modificació i altres deficiències.Els investigadors van aplicar nanocomposites GO/EP modificats químicament.Quan w (GO) = 0,0375%, la resistència a la compressió i la tenacitat dels compostos corresponents van augmentar un 48,3% i un 1185,2% respectivament.Els científics van estudiar l'efecte de modificació de la resistència a la fatiga i la tenacitat del sistema GO/EP: quan w(GO) = 0,1%, el mòdul de tracció del compost augmentava aproximadament un 12%;quan w (GO) = 1,0%, la rigidesa a la flexió i la resistència del compost es van augmentar un 12% i un 23%, respectivament.