Bagaman ang graphene ay madalas na tinawag na "ang panacea", hindi maikakaila na mayroon itong mahusay na optical, electrical at mechanical properties, na ang dahilan kung bakit ang industriya ay masigasig na magkalat ng graphene bilang isang nanofiller sa polymers o hindi organikong matrice. Bagaman wala itong maalamat na epekto ng "paggawa ng isang bato sa ginto", maaari rin itong mapabuti ang bahagi ng pagganap ng matrix sa loob ng isang tiyak na saklaw at palawakin ang saklaw ng aplikasyon nito.

Sa kasalukuyan, ang mga karaniwang graphene composite na materyales ay maaaring higit sa lahat nahahati sa batay sa polymer at batay sa ceramic. Marami pang pag -aaral sa dating.

Ang Epoxy resin (EP), bilang isang karaniwang ginagamit na resin matrix, ay may mahusay na mga katangian ng pagdirikit, lakas ng mekanikal, paglaban ng init at mga katangian ng dielectric, ngunit naglalaman ito ng isang malaking bilang ng mga pangkat ng epoxy pagkatapos ng paggamot, at ang crosslinking density ay masyadong mataas, kaya ang mga nakuha na produkto ay malutong at may hindi magandang epekto ng paglaban, elektrikal at thermal conductivity. Ang graphene ay ang pinakamahirap na sangkap sa mundo at may mahusay na elektrikal at thermal conductivity. Samakatuwid, ang pinagsama -samang materyal na ginawa ng compounding graphene at EP ay may mga pakinabang ng pareho at may mahusay na halaga ng aplikasyon.

     Nano Grapheneay may isang malaking lugar sa ibabaw, at ang molekular na antas ng pagpapakalat ng graphene ay maaaring makabuo ng isang malakas na interface na may polimer. Ang mga function na grupo tulad ng mga pangkat ng hydroxyl at ang proseso ng paggawa ay magiging graphene sa isang kulubot na estado. Ang mga iregularidad ng nanoscale na ito ay nagpapaganda ng pakikipag -ugnayan sa pagitan ng mga graphene at polymer chain. Ang ibabaw ng functionalized graphene ay naglalaman ng hydroxyl, carboxyl at iba pang mga grupo ng kemikal, na maaaring makabuo ng mga malakas na bono ng hydrogen na may polar polymers tulad ng polymethyl methacrylate. Ang graphene ay may natatanging dalawang-dimensional na istraktura at maraming mahusay na mga katangian, at may mahusay na potensyal ng aplikasyon sa pagpapabuti ng thermal, electromagnetic at mekanikal na mga katangian ng EP.

1. Graphene sa Epoxy Resins - Pagpapabuti ng mga katangian ng electromagnetic

Ang graphene ay may mahusay na elektrikal na kondaktibiti at mga katangian ng electromagnetic, at may mga katangian ng mababang dosis at mataas na kahusayan. Ito ay isang potensyal na conductive modifier para sa epoxy resin EP. Ipinakilala ng mga mananaliksik ang pagpunta sa ibabaw ay napunta sa EP ng in-situ thermal polymerization. Ang mga komprehensibong katangian ng kaukulang mga composite ng GO/EP (tulad ng mekanikal, elektrikal at thermal na mga katangian, atbp.) Ay makabuluhang napabuti, at ang elektrikal na kondaktibiti ay nadagdagan ng 6.5 na pagkakasunud -sunod ng magnitude.

Ang binagong graphene ay pinagsama sa epoxy resin, pagdaragdag ng 2%ng binagong graphene, ang modulus ng imbakan ng epoxy composite material na pagtaas ng 113%, pagdaragdag ng 4%, ang pagtaas ng lakas ng 38%. Ang paglaban ng purong EP resin ay 10^17 ohm.cm, at ang paglaban ay bumaba ng 6.5 mga order ng magnitude pagkatapos ng pagdaragdag ng graphene oxide.

2. Application ng graphene sa epoxy resin - thermal conductivity

Pagdaragdagcarbon nanotubes (CNT)at graphene sa epoxy resin, kapag nagdaragdag ng 20 % CNT at 20 % GNP, ang thermal conductivity ng composite material ay maaaring umabot sa 7.3W/MK.

3. Application ng Graphene sa Epoxy Resin - Flame Retardancy

Kapag nagdaragdag ng 5 wt%na organikong functionalized graphene oxide, ang halaga ng retardant ng apoy ay nadagdagan ng 23.7%, at kapag nagdaragdag ng 5 wt%, nadagdagan ng 43.9%.

Ang graphene ay may mga katangian ng mahusay na katigasan, dimensional na katatagan at katigasan. Bilang isang modifier ng epoxy resin EP, maaari itong makabuluhang mapabuti ang mga mekanikal na katangian ng mga pinagsama -samang materyales, at pagtagumpayan ang malaking halaga ng mga ordinaryong hindi organikong tagapuno at mababang kahusayan ng pagbabago at iba pang mga pagkukulang. Nag -apply ang mga mananaliksik ng chemically na binagong GO/EP nanocomposites. Kapag W (GO) = 0.0375%, ang lakas ng compressive at katigasan ng kaukulang mga composite ay nadagdagan ng 48.3% at 1185.2% ayon sa pagkakabanggit. Pinag -aralan ng mga siyentipiko ang epekto ng pagbabago ng paglaban sa pagkapagod at katigasan ng sistema ng GO/EP: Kapag W (GO) = 0.1%, ang makunat na modulus ng composite ay nadagdagan ng halos 12%; Kapag w (go) = 1.0%, ang flexural stiffness at lakas ng composite ay nadagdagan ng 12%at 23%, ayon sa pagkakabanggit.