Iako se grafen često naziva "panacejom", nepobitno je da ima izvrsna optička, električna i mehanička svojstva, što je razlog zašto industrija toliko želi raspršiti grafen kao nanopunilo u polimerima ili anorganskim matricama.Iako nema legendarni učinak “pretvaranja kamena u zlato”, također može poboljšati dio performansi matrice unutar određenog raspona i proširiti područje njezine primjene.

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

Epoksidna smola (EP), kao često korištena smolna matrica, ima izvrsna svojstva prianjanja, mehaničku čvrstoću, otpornost na toplinu i dielektrična svojstva, ali sadrži veliki broj epoksidnih skupina nakon stvrdnjavanja, a gustoća umrežavanja je previsoka, pa je dobivena proizvodi su krti i imaju slabu otpornost na udarce, električnu i toplinsku vodljivost.Grafen je najtvrđa tvar na svijetu i ima izvrsnu električnu i toplinsku vodljivost.Stoga, kompozitni materijal izrađen miješanjem grafena i EP-a ima prednosti oba i ima dobru vrijednost primjene.

     Nano grafenima veliku površinu, a disperzija grafena na molekularnoj razini može formirati snažno sučelje s polimerom.Funkcionalne skupine kao što su hidroksilne skupine i proces proizvodnje pretvorit će grafen u naborano stanje.Ove nepravilnosti na nanosmjeru pojačavaju interakciju između grafenskih i polimernih lanaca.Površina funkcionaliziranog grafena sadrži hidroksilne, karboksilne i druge kemijske skupine, koje mogu stvarati jake vodikove veze s polarnim polimerima kao što je polimetil metakrilat.Grafen ima jedinstvenu dvodimenzionalnu strukturu i mnoga izvrsna svojstva, te ima veliki potencijal primjene u poboljšanju toplinskih, elektromagnetskih i mehaničkih svojstava EP-a.

1. Grafen u epoksidnim smolama – poboljšanje elektromagnetskih svojstava

Grafen ima izvrsnu električnu vodljivost i elektromagnetska svojstva, te ima karakteristike niske doze i visoke učinkovitosti.To je potencijalni vodljivi modifikator za epoksidnu smolu EP.Istraživači su uveli površinski tretirani GO u EP toplinskom polimerizacijom na licu mjesta.Sveobuhvatna svojstva odgovarajućih GO/EP kompozita (kao što su mehanička, električna i toplinska svojstva, itd.) značajno su poboljšana, a električna vodljivost povećana je za 6,5 ​​reda veličine.

Modificirani grafen se miješa s epoksidnom smolom, dodajući 2% modificiranog grafena, modul skladištenja epoksidnog kompozitnog materijala povećava se za 113%, dodajući 4%, čvrstoća se povećava za 38%.Otpor čiste EP smole je 10^17 ohm.cm, a otpor opada za 6,5 ​​reda veličine nakon dodavanja grafen oksida.

2. Primjena grafena u epoksidnoj smoli – toplinska vodljivost

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

3. Primjena grafena u epoksidnoj smoli – otpornost na plamen

Kada se doda 5% težinski organski funkcionaliziranog grafen oksida, vrijednost usporavanja gorenja povećala se za 23,7%, a kada se doda 5% težinski, povećala se za 43,9%.

Grafen ima karakteristike izvrsne krutosti, dimenzionalne stabilnosti i žilavosti.Kao modifikator epoksidne smole EP, može značajno poboljšati mehanička svojstva kompozitnih materijala, te prevladati veliku količinu uobičajenih anorganskih punila i nisku učinkovitost modifikacije i druge nedostatke.Istraživači su primijenili kemijski modificirane GO/EP nanokompozite.Kada je w(GO)=0,0375%, tlačna čvrstoća i žilavost odgovarajućih kompozita porasle su za 48,3% odnosno 1185,2%.Znanstvenici su proučavali učinak modifikacije otpornosti na zamor i žilavosti GO/EP sustava: kada je w(GO) = 0,1%, vlačni modul kompozita povećao se za oko 12%;kada je w(GO) = 1,0%, krutost na savijanje i čvrstoća kompozita povećane su za 12% odnosno 23%.