Разработка эластомерных композитов на основе карбида кремния, модифицированных ионными жидкостями, для повышения термохромной чувствительности интеллектуальных гибких сенсоров

Гибкие термохромные сенсоры становятся интеллектуальными материалами нового поколения для адаптивного измерения температуры, управления тепловыми режимами и применения в многофункциональных устройствах. В данной работе систематически исследованы композиты на основе бутадиен-нитрильного каучука (NBR), содержащие термохромный пигмент, карбид кремния (SiC) и две различные ионные жидкости (IL). Реометрический анализ при 160 °C показал, что SiC способствует формированию сетки, сокращая время подвулканизации и вулканизации (t0.5, t90) и увеличивая приращение крутящего момента (ΔM), что коррелирует с повышением плотности сшивания. Введение ионных жидкостей обеспечивало регулируемое воздействие как на кинетику вулканизации, так и на архитектуру сетки: [bmim][BF4] действовала как каталитический ускоритель, сокращая время вулканизации и увеличивая ΔM, тогда как PMIMTFSI проявляла пластифицирующий эффект, приводя к снижению плотности сшивания. Анализ зависимости напряжение–деформация подтвердил эти тенденции: композиты, содержащие SiC и [bmim][BF4], характеризовались более высокими пределом прочности при растяжении и модулем упругости, тогда как [C3mim][TFSI] снижала жесткость, но повышала растяжимость. Исследования термоокислительного старения в течение 1, 2 и 3 недель продемонстрировали более высокие коэффициенты старения (AF) для систем на основе SiC и [bmim][BF4], что свидетельствует об их устойчивости к окислительной деструкции. Важно, что выбор ионной жидкости обеспечивает прямое управление термохромным откликом: [bmim][BF4] обеспечивала эффективные и обратимые цветовые переходы при повышенных температурах, тогда как [C3mim][TFSI] подавляла активность пигмента в эластомерной матрице. Полученные результаты подчеркивают ключевую роль химической природы ионной жидкости в регулировании функциональных и структурных свойств термохромных эластомерных сенсоров.