Незважаючи на те, що графен часто називають «панацеєю», він безперечно має, що він має чудові оптичні, електричні та механічні властивості, тому галузь настільки прагне розповсюджувати графен як нанофільм у полімерах або неорганічній матриці. Хоча він не має легендарного ефекту "перетворення каменю на золото", він також може покращити частину продуктивності матриці в певному діапазоні та розширити діапазон додатків.

В даний час загальні композитні матеріали графену можна в основному розділити на полімерну та керамічну на основі. Є більше досліджень щодо колишнього.

Епоксидна смола (EP), як загально використовувана смоляна матриця, має чудові властивості адгезії, механічну міцність, теплову стійкість та діелектричні властивості, але вона містить велику кількість епоксидних груп після затвердіння, а щільність зшивання занадто висока, тому отримані продукти є легкими і мають низьку стійкість до впливу, електричну провідність. Графен - це найскладніша речовина у світі і має чудову електричну та теплопровідність. Тому композитний матеріал, зроблений за допомогою складання графену та EP, має переваги обох і має хороше значення додатків.

     Нано графенмає велику площу поверхні, і дисперсія молекулярного рівня графена може утворювати сильний інтерфейс з полімером. Функціональні групи, такі як гідроксильні групи та виробничий процес, перетворять графен у зморщену стан. Ці нанорозмірні нерівності посилюють взаємодію між графеновими та полімерними ланцюгами. Поверхня функціоналізованого графена містить гідроксильні, карбоксильні та інші хімічні групи, які можуть утворювати сильні водневі зв’язки з полярними полімерами, такими як поліметилметакрилат. Graphene має унікальну двовимірну структуру та багато чудових властивостей, і має чудовий потенціал застосування в поліпшенні теплових, електромагнітних та механічних властивостей EP.

1. Графен в епоксидних смолах - поліпшення електромагнітних властивостей

Графен має відмінні електропровідності та електромагнітні властивості та має характеристики низької дозування та високої ефективності. Це потенційний модифікатор для епоксидного смоли EP. Дослідники впроваджували поверхневу обробку в ЕП шляхом теплової полімеризації in-situ. Комплексні властивості відповідних композитів GO/EP (наприклад, механічні, електричні та теплові властивості тощо) були значно покращені, а електрична провідність збільшувалася на 6,5 порядку величини.

Модифікований графен складається з епоксидної смоли, додаючи 2%модифікованого графена, модуль зберігання композитного матеріалу епоксидного композиту збільшується на 113%, додаючи 4%, міцність збільшується на 38%. Опір чистої смоли EP становить 10^17 ом.см, а опір падає на 6,5 порядків після додавання оксиду графена.

2. Застосування графену в епоксидній смолі - теплопровідність

Додаваннявуглецеві нанотрубки (УНТ)і графен до епоксидної смоли, додаючи 20 % УНТ та 20 % ВНП, теплопровідність композитного матеріалу може досягати 7,3 Вт/мк.

3. Застосування графену в епоксидній смолі - полум'яна відсталості

При додаванні 5 мас.%Органічного функціоналізованого оксиду графену значення відсталого значення полум'я збільшилось на 23,7%, а при додаванні 5 мас.%Збільшилось на 43,9%.

Графен має характеристики відмінної жорсткості, розміру стабільності та міцності. Як модифікатор епоксидної смоли EP, він може значно покращити механічні властивості композиційних матеріалів та подолати велику кількість звичайних неорганічних наповнювачів та низьку ефективність модифікації та інші недоліки. Дослідники застосовували хімічно модифіковані нанокомпозити GO/EP. Коли W (GO) = 0,0375%, міцність на стиск і міцність відповідних композитів зросла відповідно на 48,3% та 1185,2%. Вчені вивчали ефект модифікації резистентності до втоми та міцності системи GO/EP: коли W (GO) = 0,1%, модуль розтягування композиту збільшувався приблизно на 12%; Коли W (GO) = 1,0%, жорсткість згинання та міцність композиту збільшувались на 12%та 23%відповідно.