Bien que le graphène soit souvent surnommé «la panacée», il est indéniable qu'il ait d'excellentes propriétés optiques, électriques et mécaniques, c'est pourquoi l'industrie est si désireuse de disperser le graphène en tant que nanofiller dans les polymères ou la matrice inorganique. Bien qu'il n'ait pas l'effet légendaire de «transformer une pierre en or», il peut également améliorer une partie des performances de la matrice dans une certaine plage et étendre sa plage d'applications.

À l'heure actuelle, les matériaux composites de graphène communs peuvent être principalement divisés en polymère à base de polymère et en céramique. Il y a plus d'études sur la première.

La résine époxy (EP), en tant que matrice de résine couramment utilisée, a d'excellentes propriétés d'adhésion, de résistance mécanique, de résistance à la chaleur et de propriétés diélectriques, mais elle contient un grand nombre de groupes époxy après durcissement, et la densité de crossolage est trop élevée, de sorte que les produits obtenus sont en colère et ont une mauvaise résistance à l'impact, la conductivité électrique et thermique. Le graphène est la substance la plus difficile au monde et a une excellente conductivité électrique et thermique. Par conséquent, le matériau composite fabriqué par le graphène et l'EP de composition présente les avantages des deux et a une bonne valeur d'application.

     Nano graphèneA une grande surface, et la dispersion au niveau moléculaire du graphène peut former une forte interface avec le polymère. Des groupes fonctionnels tels que les groupes hydroxyle et le processus de production transformeront le graphène en un état ridé. Ces irrégularités à l'échelle nanométrique améliorent l'interaction entre les chaînes de graphène et de polymère. La surface du graphène fonctionnalisé contient des groupes hydroxyle, carboxyle et d'autres groupes chimiques, qui peuvent former de fortes liaisons hydrogène avec des polymères polaires tels que le méthacrylate de polyméthyle. Le graphène a une structure bidimensionnelle unique et de nombreuses excellentes propriétés, et a un excellent potentiel d'application dans l'amélioration des propriétés thermiques, électromagnétiques et mécaniques de l'EP.

1. Graphène dans les résines époxy - Amélioration des propriétés électromagnétiques

Le graphène a une excellente conductivité électrique et des propriétés électromagnétiques, et a les caractéristiques d'une faible dose et d'une grande efficacité. Il s'agit d'un modificateur conducteur potentiel pour la résine époxy EP. Les chercheurs introduits traités en surface entrent dans EP par polymérisation thermique in situ. Les propriétés complètes des composites GO / EP correspondantes (telles que les propriétés mécaniques, électriques et thermiques, etc.) ont été significativement améliorées et la conductivité électrique a été augmentée de 6,5 ordre de grandeur.

Le graphène modifié est composé de résine époxy, ajoutant 2% du graphène modifié, le module de stockage du matériau composite époxy augmente de 113%, ajoutant 4%, la résistance augmente de 38%. La résistance de la résine EP pure est de 10 ^ 17 ohm.cm, et la résistance baisse de 6,5 ordres de grandeur après avoir ajouté de l'oxyde de graphène.

2. Application du graphène dans la résine époxy - Conductivité thermique

AjoutNanotubes de carbone (CNT)et le graphène à la résine époxy, lors de l'ajout de 20% de NTC et de 20% de gnps, la conductivité thermique du matériau composite peut atteindre 7,3 W / Mk.

3. Application du graphène dans la résine époxy - retard de flamme

Lors de l'ajout d'oxyde de graphène fonctionnalisé à 5% en poids en poids, la valeur issue de la flamme a augmenté de 23,7% et lors de l'ajout de 5% en poids, a augmenté de 43,9%.

Le graphène a les caractéristiques d'une excellente rigidité, d'une stabilité dimensionnelle et d'une ténacité. En tant que modificateur de la résine époxy EP, il peut améliorer considérablement les propriétés mécaniques des matériaux composites et surmonter la grande quantité de charges inorganiques ordinaires et une faible efficacité de modification et d'autres lacunes. Les chercheurs ont appliqué des nanocomposites GO / EP modifiés chimiquement. Lorsque w (go) = 0,0375%, la résistance à la compression et la ténacité des composites correspondants ont augmenté respectivement de 48,3% et 1185,2%. Les scientifiques ont étudié l'effet de modification de la résistance à la fatigue et de la ténacité du système GO / EP: lorsque W (GO) = 0,1%, le module de traction du composite a augmenté d'environ 12%; Lorsque W (GO) = 1,0%, la rigidité et la résistance de la flexion du composite ont augmenté de 12% et 23%, respectivement.