随着机器人技术,可穿戴电子设备以及智能织物的发展,柔性压阻传感材料的应用意义逐渐凸显。炭黑/硅橡胶复合材料作为一种有效的压阻传感材料,其硅橡胶基体赋予其良好的柔韧性、耐高低温和化学稳定性,炭黑作为导电填料在基体中形成导电网络,并使复合材料具有压阻敏感性。通过物理、化学手段提高炭黑在硅橡胶基体中的分散性,可使复合材料的导电能力、压阻敏感性及循环可重复性提高,降低传感滞后时间,进一步提高传感材料的性能,扩展其应用领域。为改善导电炭黑在硅橡胶中的分散性,提高上述性能,本文中分别使用1-十六烷基-3-甲基咪唑溴盐([C16MIm]Br)及1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([AMIm]Cl)两种离子液体,通过物理研磨的方法对导电炭黑进行表面改性,并使用经表面疏水改性二氧化硅作为补强填料,调节样品的弹性模量及压阻敏感性。经开炼机共混、平板硫化机硫化及鼓风干燥箱二次硫化,制备了一系列导电填料含量不同的导电硅橡胶传感材料样品。使用SEM对样品的炭黑分散性进行表征。使用数字万用表及高绝缘电阻计测定样品的导电性能。使用材料万能试验机、数字万用表及自制电极装置对样品的压阻敏感性、压阻松弛及压阻循环可重复性进行了测试。测试结果表明,两种离子液体改性对炭黑在硅橡胶基体中的分散性均有提高。样品的导电性及压阻敏感性均得到增强。使用弹簧-粘壶模型对样品压缩过程中电阻值的变化进行拟合,拟合结果表明,电阻值在压缩过程中的变化规律与弹性聚合物应力松弛行为相似,而拟合参数说明,离子液体改性使样品的电阻值松弛时间降低,传感滞后时间减少。在10次循环压缩测试中,纯炭黑样品及十六烷基离子液体改性炭黑样品,其电阻值极大值出现逐渐下降的趋势,而烯丙基离子液体在循环测试中,其电阻值极大值基本保持不变。材料的压阻循环可重复性得到了提高。使用表面疏水改性二氧化硅,可从配方上调节传感材料的硬度和弹性模量,进而改变传感灵敏度及量程。随着不同含量的二氧化硅加入,导电硅橡胶样品的弹性模量得到提高,压阻正响应减弱,使样品的压阻敏感性降低,而量程得到扩展。同时,二氧化硅可使样品压阻松弛时间降低,并可以与烯丙基离子液体协同作用,进一步降低样品的压阻滞后效应。