Nors grafenas dažnai vadinamas „panacėja“, neginčijama, kad jis turi puikias optines, elektrines ir mechanines savybes, todėl pramonė taip nori išsklaidyti grafeną kaip nanofillerį polimeruose ar neorganinėje matricoje. Nors jis neturi legendinio „akmens pavertimo aukso“ efekto, jis taip pat gali pagerinti matricos veikimo dalį tam tikrame diapazone ir išplėsti jo taikymo diapazoną.

Šiuo metu įprastas grafeno kompozicines medžiagas daugiausia galima suskirstyti į polimerą ir keramiką. Yra daugiau tyrimų apie buvusius.

Epoksidinė derva (EP), kaip dažniausiai naudojama dervos matrica, pasižymi puikiomis adhezijos savybėmis, mechaniniu stiprumu, atsparumu šilumai ir dielektrinės savybės, tačiau joje yra daugybė epoksidinių grupių po kietėjimo, o kryžminio jungimo tankis yra per didelis, todėl gauti produktai yra trapūs ir turi prastą atsparumą poveikiui, elektros ir šilumos laidumui. Grafenas yra sunkiausia medžiaga pasaulyje ir turi puikų elektrinį ir šilumos laidumą. Todėl kompozicinė medžiaga, pagaminta su grafenu ir EP, turi abiejų pranašumų ir turi gerą taikymo vertę.

     Nano grafenasturi didelį paviršiaus plotą, o grafeno molekulinio lygio dispersija gali sudaryti stiprią sąsają su polimeru. Funkcinės grupės, tokios kaip hidroksilo grupės ir gamybos procesas, grafeną pavers raukšlėta būsena. Šie nanoskalės nelygumai padidina grafeno ir polimerų grandinių sąveiką. Funkcionalizuoto grafeno paviršiuje yra hidroksilo, karboksilo ir kitų cheminių grupių, kurios gali sudaryti stiprius vandenilio ryšius su poliariniais polimerais, tokiais kaip polimetilmetakrilatas. Grafenas turi unikalią dvimatę struktūrą ir daugybę puikių savybių ir turi puikų taikymo potencialą pagerinti EP šilumines, elektromagnetines ir mechanines savybes.

1. Epoksidinių dervų grafenas - elektromagnetinių savybių gerinimas

Grafenas pasižymi puikiomis elektros laidumais ir elektromagnetinėmis savybėmis, jos savybės yra mažos dozės ir didelio efektyvumo. Tai yra potencialus laidus epoksidinės dervos EP modifikatorius. Tyrėjai įvedė paviršiaus apdorotą EP atlikdami šiluminę polimerizaciją in situ. Buvo žymiai pagerintos atitinkamos GO/EP kompozitų (tokių kaip mechaninės, elektrinės ir šiluminės savybės ir kt.) Išsamios savybės, o elektrinis laidumas padidėjo 6,5 dydžio.

Modifikuotas grafenas sudėtingas su epoksidine derva, pridedant 2%modifikuoto grafeno, o epoksidinės kompozicinės medžiagos laikymo modulis padidėja 113%, pridedant 4%, stiprumo padidėja 38%. Grynos EP dervos pasipriešinimas yra 10^17 ohm.cm, o pasipriešinimas sumažėja 6,5 ​​dydžio, pridėjus grafeno oksidą.

2. Grafeno taikymas epoksidinėje dervoje - šilumos laidumas

PridedamaAnglies nanovamzdeliai (CNT)ir grafenas prie epoksidinės dervos, pridedant 20 % CNT ir 20 % GNP, kompozicinės medžiagos šilumos laidumas gali pasiekti 7,3 W/mk.

3. Grafeno taikymas epoksidinėje dervoje - liepsnos sulėtėjimas

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

Grafenas pasižymi puikaus tvirtumo, matmenų stabilumo ir tvirtumo savybėmis. Kaip epoksidinės dervos EP modifikatorius, jis gali žymiai pagerinti kompozicinių medžiagų mechanines savybes ir įveikti didelį paprastų neorganinių užpildų kiekį ir mažą modifikavimo efektyvumą bei kitus trūkumus. Tyrėjai pritaikė chemiškai modifikuotus GO/EP nanokompozitus. Kai w (GO) = 0,0375%, atitinkamų kompozitų gniuždymo stipris ir tvirtumas padidėjo atitinkamai 48,3% ir 1185,2%. Mokslininkai ištyrė GO/EP sistemos nuovargio atsparumo ir tvirtumo modifikavimo poveikį: Kai W (GO) = 0,1%, kompozito tempimo modulis padidėjo maždaug 12%; Kai w (GO) = 1,0%, kompozito lenkimas ir stiprumas padidėjo atitinkamai 12%ir 23%.