Nors grafenas dažnai vadinamas „panacėja“, neabejotina, kad jis turi puikių optinių, elektrinių ir mechaninių savybių, todėl pramonė taip nori išsklaidyti grafeną kaip nanoužpildą polimeruose ar neorganinėje matricoje.Nors jis neturi legendinio „akmens pavertimo auksu“ efekto, jis taip pat gali pagerinti dalį matricos veikimo tam tikrame diapazone ir išplėsti jos taikymo sritį.

Šiuo metu įprastas grafeno kompozicines medžiagas daugiausia galima suskirstyti į polimero ir keramikos pagrindu pagamintas medžiagas.Yra daugiau tyrimų apie pirmąjį.

Epoksidinė derva (EP), kaip dažniausiai naudojama dervos matrica, pasižymi puikiomis sukibimo savybėmis, mechaniniu stiprumu, atsparumu karščiui ir dielektrinėmis savybėmis, tačiau po kietėjimo joje yra daug epoksidinių grupių, o susiejimo tankis yra per didelis, todėl gautas produktas. gaminiai yra trapūs ir turi prastą atsparumą smūgiams, elektros ir šilumos laidumą.Grafenas yra kiečiausia medžiaga pasaulyje, pasižyminti puikiu elektros ir šilumos laidumu.Todėl kompozicinė medžiaga, pagaminta sumaišius grafeną ir EP, turi abiejų privalumų ir turi gerą taikymo vertę.

     Nano grafenasturi didelį paviršiaus plotą, o molekulinio lygio grafeno dispersija gali sudaryti tvirtą sąsają su polimeru.Funkcinės grupės, tokios kaip hidroksilo grupės, ir gamybos procesas pavers grafeną raukšlėta būsena.Šie nanoskalės nelygumai sustiprina grafeno ir polimero grandinių sąveiką.Funkcionalizuoto grafeno paviršiuje yra hidroksilo, karboksilo ir kitų cheminių grupių, kurios gali sudaryti stiprius vandenilinius ryšius su poliniais polimerais, tokiais kaip polimetilmetakrilatas.Grafenas turi unikalią dvimatę struktūrą ir daugybę puikių savybių, taip pat turi didelį pritaikymo potencialą gerinant EP šilumines, elektromagnetines ir mechanines savybes.

1. Grafenas epoksidinėse dervose – elektromagnetinių savybių gerinimas

Grafenas pasižymi puikiu elektros laidumu ir elektromagnetinėmis savybėmis, pasižymi mažomis dozėmis ir dideliu efektyvumu.Tai potencialus laidus epoksidinės dervos EP modifikatorius.Tyrėjai į EP įvedė paviršiumi apdorotą GO in situ terminės polimerizacijos būdu.Išsamios atitinkamų GO/EP kompozitų savybės (pvz., mechaninės, elektrinės ir šiluminės savybės ir kt.) buvo žymiai patobulintos, o elektrinis laidumas padidintas 6,5 eilės.

Modifikuotas grafenas sumaišomas su epoksidine derva, pridedant 2% modifikuoto grafeno, epoksidinės kompozitinės medžiagos saugojimo modulis padidėja 113%, pridedant 4%, stiprumas padidėja 38%.Grynos EP dervos atsparumas yra 10^17 omų.cm, o įpylus grafeno oksido varža sumažėja 6,5 ​​eilės.

2. Grafeno panaudojimas epoksidinėje dervoje – šilumos laidumas

Pridedantanglies nanovamzdeliai (CNT)ir grafeno į epoksidinę dervą, pridedant 20 % CNT ir 20 % GNP, kompozitinės medžiagos šilumos laidumas gali siekti 7,3 W/mK.

3. Grafeno panaudojimas epoksidinėje dervoje – antipirenas

Pridėjus 5 masės % organinio funkcionalizuoto grafeno oksido, antipireno vertė padidėjo 23,7 %, o pridedant 5 masės % padidėjo 43,9 %.

Grafenas pasižymi puikiu standumu, matmenų stabilumu ir kietumu.Kaip epoksidinės dervos EP modifikatorius, jis gali žymiai pagerinti kompozitinių medžiagų mechanines savybes ir įveikti didelį įprastų neorganinių užpildų kiekį bei mažą modifikavimo efektyvumą ir kitus trūkumus.Tyrėjai taikė chemiškai modifikuotus GO/EP nanokompozitus.Kai w(GO)=0,0375%, atitinkamų kompozitų stipris gniuždant ir kietumas padidėjo atitinkamai 48,3% ir 1185,2%.Mokslininkai ištyrė GO/EP sistemos atsparumo nuovargiui ir kietumo modifikavimo efektą: kai w(GO) = 0,1%, kompozito tempimo modulis padidėjo apie 12%;kai w(GO) = 1,0%, Kompozito lenkimo standumas ir stiprumas padidėjo atitinkamai 12% ir 23%.