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

Actualment, els materials compostos de grafè comú es poden dividir principalment en basats en polímer i basats en ceràmica. Hi ha més estudis sobre els primers.

La resina epoxi (EP), com a matriu de resina que s’utilitza habitualment, té excel·lents propietats d’adhesió, resistència mecànica, resistència a la calor i propietats dielèctriques, però conté un gran nombre de grups epoxi després de curar -se, i la densitat de reticulació és massa alta, de manera que els productes obtinguts són trencadissos i tenen una mala resistència d’impacte, elèctric i la conductivitat tèrmica. El grafè és la substància més dura del món i té una excel·lent conductivitat elèctrica i tèrmica. Per tant, el material compost fabricat per grafè i EP compost té els avantatges d’ambdós i té un bon valor d’aplicació.

     Nano grafèTé una gran superfície i la dispersió molecular del grafè pot formar una forta interfície amb el polímer. Grups funcionals com els grups hidroxils i el procés de producció convertiran el grafè en un estat arrugat. Aquestes irregularitats nanoescala milloren la interacció entre les cadenes de grafè i polímer. La superfície del grafè funcionalitzat conté hidroxil, carboxil i altres grups químics, que poden formar enllaços d’hidrogen forts amb polímers polars com el metacrilat de polimetil. 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. Graphene en resines epoxi: millora de les propietats electromagnètiques

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

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

2. Aplicació del grafè en resina epoxi - conductivitat tèrmica

AfegirNanotubs de carboni (CNTs)i el grafè a la resina epoxi, quan s’afegeix un 20 % de CNTs i un 20 % de PNB, la conductivitat tèrmica del material compost pot arribar a 7,3W/mk.

3. Aplicació del grafè a la resina epoxi

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

El grafè té les característiques d’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 ordinaris i una baixa eficiència de modificació i altres mancances. Els investigadors van aplicar nanocomposites GO/EP modificades químicament. Quan W (GO) = 0,0375%, la força de compressió i la duresa 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 duresa del sistema GO/EP: quan W (GO) = 0,1%, el mòdul de tracció del compost va augmentar al voltant d'un 12%; Quan w (go) = 1,0%, la rigidesa i la força de la flexió del compost es van incrementar un 12%i un 23%, respectivament.