Разработана структурно-феноменологическая математическая модель, предназначенная для инженерного описания свойств эпоксидного нанокомпозита на основе смолы ЭД-20, отвердителя ЭТАЛ-45М и многостенных углеродных нанотрубок. Цель работы состояла в установлении закономерностей изменения прочности при изгибе, ударной вязкости по Шарпи, твёрдости по Бринеллю и весового износа при варьировании содержания нанонаполнителя, а также в оценке применимости модели для неармированных и стеклотканевых композитов. Показано, что для неармированной системы введение углеродных нанотрубок в количестве до 1,0 масс. ч. приводит к росту прочности при изгибе, ударной вязкости по Шарпи и твёрдости по Бринеллю. При содержании 1,5 масс. ч. прочность при изгибе несколько снижается, что указывает на наличие области рационального содержания наполнителя. Для стеклотканевого композиционного материала установлено, что армирование является доминирующим фактором повышения механических свойств. Модель учитывает содержание нанонаполнителя, степень его распределения в матрице, реологические ограничения и особенности пятислойного стеклотканевого армирования. Практическая значимость работы состоит в возможности использования предложенного подхода для предварительного выбора состава и условий получения эпоксидных нанокомпозитов с заданным сочетанием механических и трибологических характеристик.

1. Zagora A.G. et al. Metody khimicheskoi modificatsii epoksidnykh oligomerov (obzor) [Methods of chemical modification of epoxy oligomers (review)]. Proceedings of VIAM. 2021. no. 7 (101). pp. 73–85. doi: 10.18577/2307-6046-2021-0-7-73-85 (in Russian).

2. Zhang J. et al. Advances in Toughening Modification Methods for Epoxy Resins: A Comprehensive Review. Polymers. 2025. vol. 17. no. 9. article 1288. doi: 10.3390/polym17091288.

3. Mousavi S.R. et al. Toughening of Epoxy Resin Systems Using Core–Shell Rubber Particles: A Literature Review. Journal of Materials Science. 2021. vol. 56. pp. 18345–18367. doi: 10.1007/s10853-021-06329-8.

4. Bogdanova S.A. et al. Preparation of epoxy compositions modified with carbon nanotubes and a nonionic surfactant. Industrial Production and Use of Elastomers. 2021. no. 3. pp. 27–32. doi: 10.24412/2071-8268-2021-3-27-32 (in Russian).

5. Nizin D.R. et al. Effect of nanomodifier concentration and moisture content of specimens on changes in the properties of epoxy polymers. Nanotechnologies in Construction. 2024. vol. 16. no. 6. pp. 499–509. doi: 10.15828/2075-8545-2024-16-6-499-509 (in Russian).

6. Kychkin A.A. et al. Effect of carbon nanotubes on the elastic-strength properties of an epoxy binder. Polzunovskii Vestnik. 2023. no. 2. pp. 201–207. doi: 10.25712/ASTU.2072-8921.2023.02.026 (in Russian).

7. Abdelhussein A. et al. Investigation of Fracture Behavior and Mechanical Properties of Epoxy Composites Supported with MWCNTs Microscopically. Vibroengineering Procedia. 2024. vol. 54. pp. 193–201. doi: 10.21595/vp.2024.23924.

8. Ali Z. et al. Impact of Dispersion Methods on Mechanical Properties of Carbon Nanotube (CNT)/Iron Oxide (Fe3O4)/Epoxy Composites. C. 2024. vol. 10. no. 3. article 66. doi: 10.3390/c10030066.

9. Kasimov R.M. et al. Issledovanie vliyaniya razbavitelya na reologicheskie i tekhnologicheskie svoistva epoksidnykh kompozitov [Study of the effect of a diluent on the rheological and technological properties of epoxy composites]. Agroengineering. 2025. vol. 27. no. 5. pp. 68–74. doi: 10.26897/2687-1149-2025-5-68-74 (in Russian).

10. Stern T., Marom G. Fracture Mechanisms and Toughness in Polymer Nanocomposites: A Brief Review. Journal of Composites Science. 2024. vol. 8. no. 10. article 395. doi: 10.3390/jcs8100395.

11. Ramos P.Z. et al. In Situ Investigation of the Rheological and Dielectric Properties of a Cross-Linking Carbon Nanotube-Thermosetting Epoxy. Soft Matter. 2023. vol. 19. pp. 6168–6177. doi: 10.1039/D3SM00622K.

12. Klein T. et al. Effect of Nano-Silica and Carbon Nanotubes on the Rheology and Flammability Behavior of Epoxy. Nano-Structures and Nano-Objects. 2024. vol. 39. article 101260. doi: 10.1016/j.nanoso.2024.101260.

13. Valieva D.M. et al. Vliyanie dispersnosti modifikatora na tribologicheskie i adgezionnye svoistva epoksidnykh polimerov [Effect of modifier dispersion on the tribological and adhesive properties of epoxy polymers]. News of the Kazan State University of Architecture and Engineering. 2025. no. 3 (73). pp. 72–80. doi: 10.48612/NewsKSUAE/73.7 (in Russian).

14. Hiremath P. et al. Enhancement of Mechanical and Tribological Properties of MWCNT-Reinforced Bio-Based Epoxy Composites Through Optimization and Molecular Dynamics Simulation. Journal of Composites Science. 2025. vol. 9. no. 4. article 176. doi: 10.3390/jcs9040176.

15. Malakhovsky S.S. et al. Issledovanie protsessa otverzhdeniya epoksidnogo svyazuyushchego, modificirovannogo epoksifosfazenovoi smoloi [Study on the curing process of epoxy binder modified with epoxyphosphazene resin]. Plastics. 2025. no. 5. pp. 15–17. doi: 10.35164/0554-2901-2025-05-15-17 (in Russian).

16. Okeola A.A. et al. Core–Shell Rubber Nanoparticle-Modified CFRP/Steel Ambient-Cured Adhesive Joints: Curing Kinetics and Mechanical Behavior. Materials. 2024. vol. 17. no. 3. article 749. doi: 10.3390/ma17030749.

17. Glaskova-Kuzmina T. et al. Effect of Core-Shell Rubber Nanoparticles on the Mechanical Properties of Epoxy and Epoxy-Based CFRP. Materials. 2022. vol. 15. no. 21. article 7502. doi: 10.3390/ma15217502.

18. Xian G. et al. Toughened and Self-Healing Carbon Nanotube/Epoxy Resin Composites Modified with Polycaprolactone Filler for Coatings, Adhesives and FRP. Journal of Building Engineering. 2025. vol. 111. article 113207. doi: 10.1016/j.jobe.2025.113207.

19. Kiran M.D. et al. Tribological Properties of CNT-Filled Epoxy-Carbon Fabric Composites: Optimization and Modelling by Machine Learning. Journal of Materials Research and Technology. 2024. vol. 28. pp. 2582–2601. doi: 10.1016/j.jmrt.2023.12.175.

20. Faaizol N.A.N.A. et al. Multi-Walled Carbon Nanotubes/Woven Glass/Epoxy Hybrid Nanocomposites: Effect of Fabrication Methods and Types of Epoxy Matrices. Journal of Reinforced Plastics and Composites. 2024. vol. 44. nos. 21–22. pp. 2041–2055. doi: 10.1177/07316844241252321.