Även om grafen ofta kallas "universalmedlet", är det obestridligt att det har utmärkta optiska, elektriska och mekaniska egenskaper, vilket är anledningen till att industrin är så angelägen om att sprida grafen som ett nanofyllmedel i polymerer eller oorganisk matris.Även om det inte har den legendariska effekten att "förvandla en sten till guld", kan det också förbättra en del av prestanda för matrisen inom ett visst intervall och utöka dess tillämpningsområde.

För närvarande kan de vanliga grafenkompositmaterialen huvudsakligen delas in i polymerbaserade och keramikbaserade.Det finns fler studier på det förstnämnda.

Epoxiharts (EP), som en vanlig hartsmatris, har utmärkta vidhäftningsegenskaper, mekanisk hållfasthet, värmebeständighet och dielektriska egenskaper, men den innehåller ett stort antal epoxigrupper efter härdning, och tvärbindningsdensiteten är för hög, så den erhållna produkter är spröda och har dålig slagtålighet, elektrisk och värmeledningsförmåga.Grafen är det hårdaste ämnet i världen och har utmärkt elektrisk och värmeledningsförmåga.Därför har det kompositmaterial som framställs genom att blanda grafen och EP fördelarna med båda och har bra appliceringsvärde.

     Nanografenhar en stor yta, och dispersionen av grafen på molekylnivå kan bilda en stark gränsyta med polymeren.Funktionella grupper som hydroxylgrupper och produktionsprocessen kommer att göra grafen till ett skrynkligt tillstånd.Dessa nanoskaliga oregelbundenheter förbättrar interaktionen mellan grafen och polymerkedjor.Ytan på funktionaliserad grafen innehåller hydroxyl, karboxyl och andra kemiska grupper, som kan bilda starka vätebindningar med polära polymerer som polymetylmetakrylat.Grafen har en unik tvådimensionell struktur och många utmärkta egenskaper och har stor användningspotential för att förbättra de termiska, elektromagnetiska och mekaniska egenskaperna hos EP.

1. Grafen i epoxihartser – förbättrar elektromagnetiska egenskaper

Grafen har utmärkt elektrisk ledningsförmåga och elektromagnetiska egenskaper och har egenskaperna låg dos och hög effektivitet.Det är en potentiell ledande modifierare för epoxiharts EP.Forskarna introducerade ytbehandlad GO i EP genom in-situ termisk polymerisation.De omfattande egenskaperna hos motsvarande GO/EP-kompositer (såsom mekaniska, elektriska och termiska egenskaper etc.) förbättrades avsevärt, och den elektriska ledningsförmågan ökades med 6,5 storleksordning.

Modifierad grafen blandas med epoxiharts, tillsätter 2% av modifierad grafen, lagringsmodulen för epoxikompositmaterial ökar med 113%, lägger till 4%, hållfastheten ökar med 38%.Resistansen för rent EP-harts är 10^17 ohm.cm, och motståndet sjunker med 6,5 storleksordningar efter tillsats av grafenoxid.

2. Applicering av grafen i epoxiharts – värmeledningsförmåga

Lägger tillkolnanorör (CNT)och grafen till epoxiharts, när man lägger till 20 % CNT och 20 % GNP kan kompositmaterialets värmeledningsförmåga nå 7,3 W/mK.

3. Applicering av grafen i epoxiharts – flamskydd

Vid tillsats av 5 viktprocent organisk funktionaliserad grafenoxid ökade flamskyddsvärdet med 23,7 % och vid tillsats av 5 viktprocent ökade det med 43,9 %.

Grafen har egenskaperna utmärkt styvhet, dimensionsstabilitet och seghet.Som en modifierare av epoxiharts EP kan den avsevärt förbättra de mekaniska egenskaperna hos kompositmaterial och övervinna den stora mängden vanliga oorganiska fyllmedel och låg modifieringseffektivitet och andra brister.Forskarna tillämpade kemiskt modifierade GO/EP nanokompositer.När w(GO)=0,0375% ökade tryckhållfastheten och segheten för motsvarande kompositer med 48,3% respektive 1185,2%.Forskarna studerade modifieringseffekten av utmattningsmotstånd och seghet hos GO/EP-systemet: när w(GO) = 0,1 % ökade kompositens dragmodul med cirka 12 %;när w(GO) = 1,0 %, ökade kompositens böjstyvhet och styrka med 12 % respektive 23 %.