Čeprav je grafen pogosto poimenovan »panaceja«, ni zanikati, da ima odlične optične, električne in mehanske lastnosti, zato si industrija tako močno želi razpršiti grafen kot nanopolnilo v polimerih ali anorganski matriki.Čeprav nima legendarnega učinka »pretvorbe kamna v zlato«, lahko tudi izboljša del delovanja matrice v določenem obsegu in razširi njeno področje uporabe.

Trenutno lahko običajne grafenske kompozitne materiale v glavnem razdelimo na polimerne in keramične.Študij o prvem je več.

Epoksidna smola (EP), kot običajno uporabljena smolna matrica, ima odlične adhezijske lastnosti, mehansko trdnost, toplotno odpornost in dielektrične lastnosti, vendar po strjevanju vsebuje veliko število epoksi skupin, gostota zamreženja pa je previsoka, zato dobljena izdelki so krhki in imajo slabo odpornost na udarce, električno in toplotno prevodnost.Grafen je najtrša snov na svetu in ima odlično električno in toplotno prevodnost.Zato ima kompozitni material, izdelan z mešanjem grafena in EP, prednosti obeh in ima dobro uporabno vrednost.

     Nano grafenima veliko površino in disperzija grafena na molekularni ravni lahko tvori močan vmesnik s polimerom.Funkcionalne skupine, kot so hidroksilne skupine, in proizvodni proces bodo spremenili grafen v nagubano stanje.Te nepravilnosti na nanometru povečujejo interakcijo med grafenskimi in polimernimi verigami.Površina funkcionaliziranega grafena vsebuje hidroksilne, karboksilne in druge kemične skupine, ki lahko tvorijo močne vodikove vezi s polarnimi polimeri, kot je polimetil metakrilat.Grafen ima edinstveno dvodimenzionalno strukturo in številne odlične lastnosti ter ima velik potencial uporabe pri izboljšanju toplotnih, elektromagnetnih in mehanskih lastnosti EP.

1. Grafen v epoksi smolah – izboljšanje elektromagnetnih lastnosti

Grafen ima odlično električno prevodnost in elektromagnetne lastnosti ter ima značilnosti nizkega odmerjanja in visoke učinkovitosti.Je potencialni prevodni modifikator za epoksi smolo EP.Raziskovalci so uvedli površinsko obdelan GO v EP s toplotno polimerizacijo na kraju samem.Celovite lastnosti ustreznih kompozitov GO/EP (kot so mehanske, električne in toplotne lastnosti itd.) so bile znatno izboljšane, električna prevodnost pa se je povečala za 6,5 ​​reda velikosti.

Modificiran grafen se zmeša z epoksi smolo, pri čemer se doda 2 % modificiranega grafena, modul shranjevanja epoksi kompozitnega materiala se poveča za 113 %, z dodajanjem 4 %, moč se poveča za 38 %.Upornost čiste EP smole je 10^17 ohm.cm in upornost pade za 6,5 ​​velikosti po dodajanju grafenovega oksida.

2. Uporaba grafena v epoksi smoli – toplotna prevodnost

Dodajanjeogljikove nanocevke (CNT)in grafena v epoksidno smolo lahko pri dodajanju 20 % CNT in 20 % BNP toplotna prevodnost kompozitnega materiala doseže 7,3 W/mK.

3. Uporaba grafena v epoksi smoli – zaviranje gorenja

Pri dodajanju 5 mas. % organskega funkcionaliziranega grafenovega oksida se je vrednost zaviranja gorenja povečala za 23,7 %, pri dodajanju 5 mas. % pa za 43,9 %.

Grafen ima značilnosti odlične togosti, dimenzijske stabilnosti in žilavosti.Kot modifikator epoksidne smole EP lahko bistveno izboljša mehanske lastnosti kompozitnih materialov in premaga veliko količino navadnih anorganskih polnil ter nizko učinkovitost modifikacije in druge pomanjkljivosti.Raziskovalci so uporabili kemično modificirane nanokompozite GO/EP.Pri w(GO)=0,0375 % se je tlačna trdnost in žilavost ustreznih kompozitov povečala za 48,3 % oziroma 1185,2 %.Znanstveniki so proučevali modifikacijski učinek odpornosti proti utrujenosti in žilavosti sistema GO/EP: ko je w(GO) = 0,1 %, se je natezni modul kompozita povečal za približno 12 %;ko je w(GO) = 1,0 %, se je upogibna togost in trdnost kompozita povečala za 12 % oziroma 23 %.