Представлены результаты экспериментального исследования релаксационных свойств эластомерного композита на основе гидрированного нитрил-бутадиенового каучука, упрочненного наночастицами технического углерода N-110. Испытания материала на релаксацию напряжений при растяжении проведены в широком диапазоне значений деформации при двух уровнях температуры — 20 оС и 50 оС. На основе полученных экспериментальных данных показано, что релаксационный модуль исследуемого материала (отношение текущего значения напряжения к заданной величине деформации) существенно зависит от деформации. Для описания полученных экспериментальных данных приняты нелинейные определяющие соотношения наследственного типа, предполагающие введение дополнительных функций для учета влияния деформаций или напряжений на вязкоупругие свойства материала. Использование такого подхода позволило представить экспериментальные кривые релаксации, полученные при различных значениях деформации, в виде обобщенных зависимостей приведенного релаксационного модуля от времени. Данные зависимости использованы для идентификации характеристик вязкоупругого поведения материала. Влияние температуры на вязкоупругие свойства композита учтено на основе метода температурно-временной аналогии.