Iako se grafen često naziva "Panacea", nesporno je da ima izvrsna optička, električna i mehanička svojstva, zbog čega je industrija toliko željna rastjerivanja grafena kao nanofillera u polimerima ili anorganskim matricama. Iako nema legendarni učinak „pretvaranja kamena u zlato“, također može poboljšati dio performansi matrice u određenom rasponu i proširiti njegov raspon primjene.

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

Epoksidna smola (EP), kao najčešće korištena matrica smole, ima izvrsna svojstva adhezije, mehaničku čvrstoću, toplinsku otpornost i dielektrična svojstva, ali sadrži veliki broj epoksidnih skupina nakon stvrdnjavanja, a gustoća umrežavanja je previsoka, tako da su dobiveni proizvodi krhki i imaju lošu rezistenciju na električnu energiju. Grafen je najteža tvar na svijetu i ima izvrsnu električnu i toplinsku vodljivost. Stoga, kompozitni materijal napravljen od složenih grafena i EP -a ima prednosti i i dobru vrijednost aplikacije.

     Nano grafenima veliku površinu, a molekularna disperzija grafena može tvoriti snažno sučelje s polimerom. Funkcionalne skupine poput hidroksilnih skupina i procesa proizvodnje grafen će pretvoriti u naborano stanje. Ove nepravilnosti nanokalnih pojačavaju interakciju između grafenskih i polimernih lanaca. Površina funkcionaliziranog grafena sadrži hidroksil, karboksilne i druge kemijske skupine, koje mogu tvoriti snažne vodikove veze s polarnim polimerima poput polimetil metakrilata. Graphene ima jedinstvenu dvodimenzionalnu strukturu i mnoga izvrsna svojstva, a ima sjajan 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, a ima karakteristike niske doze i visoke učinkovitosti. To je potencijalni provodljivi modifikator za epoksidnu smolu EP. Istraživači su uveli površinski tretirani u EP toplinskom polimerizacijom. Sveobuhvatna svojstva odgovarajućih GO/EP kompozita (poput mehaničkih, električnih i toplinskih svojstava itd.) Znatno su poboljšana, a električna vodljivost je povećana za 6,5 ​​reda veličine.

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

2. Primjena grafena u epoksinoj smoli - toplinska vodljivost

Dodavanjeugljikove nanocjevčice (CNT)i grafen do epoksidne smole, prilikom dodavanja 20 % CNT -a i 20 % GNP -a, toplinska vodljivost kompozitnog materijala može doseći 7,3 W/MK.

3. Primjena grafena u epoksinoj smoli - usporavanje plamena

Pri dodavanju 5 mas.%Organski funkcionalizirani grafenski oksid, vrijednost retardiranja plamena povećala se za 23,7%, a pri dodavanju 5 mas.%, Povećana je za 43,9%.

Grafen ima karakteristike izvrsne krutosti, dimenzijske stabilnosti i žilavosti. Kao modifikator epoksidne smole EP -a, on može značajno poboljšati mehanička svojstva kompozitnih materijala i prevladati veliku količinu običnih anorganskih punila i niske učinkovitosti modifikacije i drugih nedostataka. Istraživači su primijenili kemijski modificirane GO/EP nanokompoziti. Kada je W (GO) = 0,0375%, tlačna čvrstoća i žilavost odgovarajućih kompozita povećali su se za 48,3%, odnosno 1185,2%. Znanstvenici su proučavali učinak modifikacije otpornosti na umor i žilavosti sustava GO/EP: kada je W (GO) = 0,1%, zatezni modul kompozita porastao je za oko 12%; Kada su W (GO) = 1,0%, fleksibilna krutost i snaga kompozita povećani su za 12%, odnosno 23%.