Хотя графен часто называют «панацеей», неоспоримо, что он обладает отличными оптическими, электрическими и механическими свойствами, поэтому отрасль так стремится рассеивать графен как нанонаполнителя в полимерах или неорганической матрице. Хотя он не имеет легендарного эффекта «превращения камня в золото», он также может улучшить часть производительности матрицы в определенном диапазоне и расширить диапазон применения.

В настоящее время общие композитные материалы графена могут быть в основном разделены на полимерную и на основе керамики. Есть больше исследований на первом.

Эпоксидная смоля (EP), как обычно используемая матрица смолы, обладает превосходными свойствами адгезии, механической прочностью, теплостойкостью и диэлектрическими свойствами, но она содержит большое количество эпоксидных групп после отверждения, а плотность сшивания слишком высока, поэтому полученные продукты являются бременными и имеют плохую сопротивление, электрическую и термопроводность. Графен является самым сложным веществом в мире и имеет превосходную электрическую и теплопроводность. Следовательно, составной материал, изготовленный путем составления графена и EP, имеет преимущества обоих и имеет хорошее значение приложения.

     Нано графенимеет большую площадь поверхности, а дисперсия графена на молекулярном уровне может образовывать сильный взаимодействие с полимером. Функциональные группы, такие как гидроксильные группы и производственный процесс, превратят графен в морщинистое состояние. Эти наноразмерные нарушения усиливают взаимодействие между графенами и полимерными цепями. Поверхность функционализированного графена содержит гидроксил, карбоксильные и другие химические группы, которые могут образовывать сильные водородные связи с полярными полимерами, такими как полиметилметакрилат. Graphene имеет уникальную двухмерную структуру и много превосходных свойств, и обладает большим потенциалом применения в улучшении тепловых, электромагнитных и механических свойств EP.

1. Графен в эпоксидных смолах - улучшение электромагнитных свойств

Графен обладает превосходной электрической проводимостью и электромагнитными свойствами и имеет характеристики низкой дозировки и высокой эффективности. Это потенциальный проводящий модификатор для эпоксидной смолы EP. Исследователи ввели, обработанные на поверхности, перейти в EP с помощью термической полимеризации In-SITU. Комплексные свойства соответствующих композитов GO/EP (такие как механические, электрические и тепловые свойства и т. Д.) Были значительно улучшены, а электрическая проводимость была увеличена на 6,5 порядка.

Модифицированный графен сочетается с эпоксидной смолой, добавляя 2%модифицированного графена, модуль хранения эпоксидного композитного материала увеличивается на 113%, добавляя 4%, прочность увеличивается на 38%. Сопротивление чистого EP смолы составляет 10^17 Ом. CM, а сопротивление падает на 6,5 порядка после добавления оксида графена.

2. Применение графена в эпоксидной смоле - теплопроводность

Добавлениеуглеродные нанотрубки (УНТ)и графен в эпоксидную смолу при добавлении 20 % УНТ и 20 % ВНП теплопроводность композитного материала может достигать 7,3 Вт/мк.

3. Применение графена в эпоксидной смоле - задержка пламени

При добавлении 5 мас.%Организованный функционализированный оксид графена пламенное значение увеличилось на 23,7%, а при добавлении 5 мас.%Увеличилось на 43,9%.

Графен обладает характеристиками превосходной жесткости, размерной стабильности и прочности. В качестве модификатора эпоксидной смолы EP, он может значительно улучшить механические свойства композитных материалов и преодолеть большое количество обычных неорганических наполнителей и низкой эффективности модификации и других недостатков. Исследователи применяли химически модифицированные нанокомпозиты GO/EP. Когда W (GO) = 0,0375%, прочность на сжатие и прочность соответствующих композитов увеличилась на 48,3% и 1185,2% соответственно. Ученые изучили эффект модификации устойчивости к усталости и вязкости системы GO/EP: когда W (GO) = 0,1%, модуль растяжения композита увеличился примерно на 12%; Когда W (GO) = 1,0%, жесткость и прочность на изгиб и прочность композита увеличивалась на 12%и 23%соответственно.