Графен жиі «панацея» деп аталса да, оның тамаша оптикалық, электрлік және механикалық қасиеттері бар екені даусыз, сондықтан сала графенді полимерлерде немесе бейорганикалық матрицаларда нанотолтырғыш ретінде таратуға соншалықты ынталы.Оның «тасты алтынға айналдыру» аңызға айналған әсері болмаса да, ол белгілі бір диапазондағы матрица өнімділігінің бір бөлігін жақсарта алады және оның қолдану аясын кеңейте алады.

Қазіргі уақытта жалпы графен композициялық материалдарды негізінен полимер негізіндегі және керамикалық негіздегі болып бөлуге болады.Біріншісі туралы көбірек зерттеулер бар.

Эпоксидті шайыр (ЭП) жиі қолданылатын шайыр матрицасы ретінде тамаша адгезиялық қасиеттерге, механикалық беріктікке, ыстыққа төзімділікке және диэлектрлік қасиеттерге ие, бірақ ол қатаюдан кейін эпоксидті топтардың көп мөлшерін қамтиды және айқаспалы байланыс тығыздығы тым жоғары, сондықтан алынған бұйымдар сынғыш және соққыға төзімділігі, электр және жылу өткізгіштігі нашар.Графен - әлемдегі ең қатты зат және тамаша электр және жылу өткізгіштікке ие.Сондықтан графен мен ЕП-ті біріктіру арқылы жасалған композициялық материал екеуінің де артықшылықтарына ие және жақсы қолдану құндылығына ие.

     Нанографенбетінің үлкен ауданы бар, ал графеннің молекулалық деңгейдегі дисперсиясы полимермен күшті интерфейс құра алады.Гидроксил топтары және өндіріс процесі сияқты функционалды топтар графенді мыжылған күйге айналдырады.Бұл наноөлшемді бұзушылықтар графен мен полимер тізбектері арасындағы өзара әрекеттесуді күшейтеді.Функционалды графеннің бетінде гидроксил, карбоксил және басқа химиялық топтар бар, олар полиметилметакрилат сияқты полярлы полимерлермен күшті сутектік байланыстар құра алады.Графеннің бірегей екі өлшемді құрылымы және көптеген тамаша қасиеттері бар және ЕП жылу, электромагниттік және механикалық қасиеттерін жақсартуда қолданудың үлкен әлеуеті бар.

1. Эпоксидті шайырлардағы графен – электромагниттік қасиеттерді жақсартады

Графен тамаша электрөткізгіштік пен электромагниттік қасиеттерге ие және төмен доза және жоғары тиімділік сипаттамаларына ие.Бұл эпоксидті шайыр EP үшін потенциалды өткізгіш модификатор.Зерттеушілер жер үсті өңделген GO-ны EP-ге in-situ термиялық полимерлеу арқылы енгізді.Сәйкес GO/EP композиттерінің жан-жақты қасиеттері (мысалы, механикалық, электрлік және жылулық қасиеттері және т.б.) айтарлықтай жақсарды және электр өткізгіштігі 6,5 баллға артты.

Модификацияланған графен эпоксидті шайырмен қосылып, 2% модификацияланған графен қосады, эпоксидті композиттік материалдың сақтау модулі 113%, 4% қосылып, беріктігі 38% артады.Таза EP шайырының кедергісі 10^17 ом.см, ал графен оксидін қосқаннан кейін қарсылық 6,5 ретке төмендейді.

2. Эпоксидті шайырдағы графенді қолдану – жылу өткізгіштік

Қосукөміртекті нанотүтіктер (CNTs)және эпоксидті шайырға графен, 20% CNT және 20% GNP қосқанда, композициялық материалдың жылу өткізгіштігі 7,3 Вт/мК жетуі мүмкін.

3. Эпоксидті шайырдағы графенді қолдану – жалынға төзімділік

Массасы 5% органикалық функционалданған графен оксидін қосқанда жалынға төзімділік мәні 23,7%, ал массасы 5% қосқанда 43,9% өсті.

Графен тамаша қаттылық, өлшемдік тұрақтылық және қаттылық сипаттамаларына ие.Эпоксидті шайыр EP модификаторы ретінде ол композициялық материалдардың механикалық қасиеттерін айтарлықтай жақсарта алады және қарапайым бейорганикалық толтырғыштардың үлкен мөлшерін және төмен модификация тиімділігін және басқа да кемшіліктерді жеңе алады.Зерттеушілер химиялық түрлендірілген GO/EP нанокомпозиттерін қолданды.w(GO)=0,0375% болғанда, сәйкес композиттердің қысу беріктігі мен беріктігі сәйкесінше 48,3% және 1185,2% өсті.Ғалымдар GO/EP жүйесінің шаршауға төзімділігі мен қаттылығының модификациялық әсерін зерттеді: w(GO) = 0,1% болғанда, композиттің созылу модулі шамамен 12% өсті;w(GO) = 1,0% болғанда, композиттің иілу қаттылығы мен беріктігі сәйкесінше 12% және 23% артты.