Παρόλο που το graphene συχνά ονομάζεται "The Panacea", είναι αναμφισβήτητο ότι έχει εξαιρετικές οπτικές, ηλεκτρικές και μηχανικές ιδιότητες, γι 'αυτό και η βιομηχανία είναι τόσο πρόθυμη να διασκορπίσει το graphene ως νανοφιλικό σε πολυμερή ή ανόργανα matrice. Παρόλο που δεν έχει το θρυλικό αποτέλεσμα της "μετατροπής μιας πέτρας σε χρυσό", μπορεί επίσης να βελτιώσει μέρος της απόδοσης της μήτρας μέσα σε ένα συγκεκριμένο εύρος και να επεκτείνει το εύρος εφαρμογών της.

Επί του παρόντος, τα κοινά σύνθετα υλικά graphene μπορούν να χωριστούν κυρίως σε πολυμερές και σε κεραμικά με βάση το πολυμερές. Υπάρχουν περισσότερες μελέτες για τα πρώτα.

Η εποξειδική ρητίνη (ΕΡ), ως κοινά χρησιμοποιούμενη μήτρα ρητίνης, έχει εξαιρετικές ιδιότητες προσκόλλησης, μηχανική αντοχή, αντοχή στη θερμότητα και διηλεκτρικές ιδιότητες, αλλά περιέχει μεγάλο αριθμό εποξειδικών ομάδων μετά τη θεραπεία και η πυκνότητα σταυρωτής σύνδεσης είναι πολύ υψηλή, έτσι τα προϊόντα που λαμβάνονται είναι εύθραυστα και έχουν κακή αντοχή στις επιπτώσεις, ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα. Το Graphene είναι η πιο δύσκολη ουσία στον κόσμο και έχει εξαιρετική ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα. Επομένως, το σύνθετο υλικό που κατασκευάζεται από την σύνθεση του γραφένιου και του ΕΡ έχει τα πλεονεκτήματα και των δύο και έχει καλή αξία εφαρμογής.

     Νανοφένιοέχει μια μεγάλη επιφάνεια και η διασπορά μοριακού επιπέδου του γραφένιου μπορεί να σχηματίσει μια ισχυρή διεπαφή με το πολυμερές. Οι λειτουργικές ομάδες όπως οι υδροξυλικές ομάδες και η διαδικασία παραγωγής θα μετατρέψουν το graphene σε τσαλακωμένη κατάσταση. Αυτές οι ανωμαλίες νανοκλίμακας ενισχύουν την αλληλεπίδραση μεταξύ αλυσίδων γραφένιου και πολυμερούς. Η επιφάνεια του λειτουργικοποιημένου γραφένιου περιέχει υδροξυλίου, καρβοξυλίου και άλλων χημικών ομάδων, οι οποίες μπορούν να σχηματίσουν ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου με πολικά πολυμερή όπως μεθακρυλικό πολυμμεθυλίου. Το Graphene έχει μια μοναδική δισδιάστατη δομή και πολλές εξαιρετικές ιδιότητες και έχει μεγάλο δυναμικό εφαρμογής στη βελτίωση των θερμικών, ηλεκτρομαγνητικών και μηχανικών ιδιοτήτων του ΕΡ.

1. Graphene σε εποξειδικές ρητίνες - Βελτίωση των ηλεκτρομαγνητικών ιδιοτήτων

Το Graphene έχει εξαιρετική ηλεκτρική αγωγιμότητα και ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες και έχει τα χαρακτηριστικά της χαμηλής δοσολογίας και της υψηλής απόδοσης. Πρόκειται για έναν πιθανό αγώγιμο τροποποιητή για την εποξική ρητίνη EP. Οι ερευνητές που εισήγαγαν επιφανειακή επεξεργασία πηγαίνουν στο ΕΚ με επιτόπιο θερμικό πολυμερισμό. Οι ολοκληρωμένες ιδιότητες των αντίστοιχων σύνθετων υλικών GO/EP (όπως μηχανικές, ηλεκτρικές και θερμικές ιδιότητες κ.λπ.) βελτιώθηκαν σημαντικά και η ηλεκτρική αγωγιμότητα αυξήθηκε κατά 6,5 τάξη μεγέθους.

Το τροποποιημένο γραφένιο επιδεινώνεται με εποξειδική ρητίνη, προσθέτοντας 2%τροποποιημένο γραφένιο, το συντελεστή αποθήκευσης του εποξειδικού σύνθετου υλικού αυξάνεται κατά 113%, προσθέτοντας 4%, η αντοχή αυξάνεται κατά 38%. Η αντίσταση της καθαρής ρητίνης ΕΡ είναι 10^17 ohm.cm και η αντίσταση πέφτει κατά 6,5 τάξεις μεγέθους μετά την προσθήκη οξειδίου του γραφένιου.

2. Εφαρμογή του graphene σε εποξειδική ρητίνη - Θερμική αγωγιμότητα

Αθροισηνανοσωλήνες άνθρακα (CNTs)και το graphene σε εποξειδική ρητίνη, όταν προσθέτουμε 20 % CNTs και 20 % GNPs, η θερμική αγωγιμότητα του σύνθετου υλικού μπορεί να φτάσει τα 7,3W/MK.

3. Εφαρμογή του graphene σε εποξειδική ρητίνη - επιβραδυρία φλόγας

Κατά την προσθήκη 5%κατά βάρος οργανικό λειτουργικό οξείδιο του γραφένιου, η τιμή επιβράδυνσης της φλόγας αυξήθηκε κατά 23,7%και κατά την προσθήκη 5%κατά βάρος αυξήθηκε κατά 43,9%.

Το Graphene έχει τα χαρακτηριστικά της εξαιρετικής ακαμψίας, της σταθερότητας και της σκληρότητας διαστάσεων. Ως τροποποιητής της εποξειδικής ρητίνης EP, μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τις μηχανικές ιδιότητες των σύνθετων υλικών και να ξεπεράσει τη μεγάλη ποσότητα των συνηθισμένων ανόργανων πληρωτικών και χαμηλής απόδοσης τροποποίησης και άλλων ελλείψεων. Οι ερευνητές εφάρμοσαν χημικά τροποποιημένα νανοσύνθετα GO/EP. Όταν W (GO) = 0,0375%, η αντοχή και η σκληρότητα των αντίστοιχων σύνθετων υλικών αυξήθηκαν κατά 48,3% και 1185,2% αντίστοιχα. Οι επιστήμονες μελέτησαν την επίδραση τροποποίησης της αντίστασης κόπωσης και της ανθεκτικότητας του συστήματος GO/EP: όταν W (GO) = 0,1%, το μέτρο εφελκυσμού του σύνθετου υλικού αυξήθηκε κατά περίπου 12%. Όταν W (GO) = 1,0%, η ακαμψία κάμψης και η δύναμη του σύνθετου υλικού αυξήθηκαν κατά 12%και 23%αντίστοιχα.