the changes in the structure has a positive impact on physical and mechanical 
properties, increasing the hardness by 23 – 45, the yield strength at compression by 10 
– 18, the proportionality limit by 23 – 40, the modulus of elasticity by 9 – 22, the 
temperature of glass transition by 1.8 – 26.3 %, the wear resistance by 1.5 – 19.75 times 
compared to the unfilled polyamide. 

Table 7 Physical and mechanical properties of MPs, containing15 wt. %  

of metallic filler 

Properties 

APP 

Ni 

Bronze 

Cu 

Ti 

Al 

Hardness, НВ, МPа 

180 

241 

230 

227 

260 

221 

Yield strength, σ, МPа 

228.8 

259.5 

261.7 

267.0 

269.0 

251.3 

Proportional limit, σ

p

 МPа 

152.6 

212.8 

200.8 

210.0 

203.0 

187.5 

Elasticity modulus, Е, МPа 

2750 

3310 

3060 

2990 

3350 

3310 

The glass transition temperature, Т

g

, К 

457 

465 

579 

577 

553 

571 

Wear intensity, I

h

, 10

-8

 

3.95 

0.2 

2.2 

2.6 

1.5 

1.0 

 

Analyzing the properties of filled systems and comparing them with the structure, 

it can be noted that the formation of multimolecular globules in the boundary layer 
with the filler has the lowest impact on the increase in hardness and yield strength in 
compression, while crown-shaped structures of globular slats have the biggest impact. 
The formation of individual folded structures leads to a significant improvement in 
proportional limit at compression, as well as the system’s wear resistance. The 
formation of globular slat has a significant effect on increasing the glass transition 
temperature, but the wear resistance and elastic modulus systems vary insignificantly. 

Thus, it has been found that metal fillers have a strong effect on the polymer 

matrix, causing the thermochemical changes associated with the active action of fillers 
on metal-containing polymers structuring processes. Electron microscopy shows the 
emergence of new structures at the interface “polymer – filler” and in boundary layers, 
which have a strong influence on the properties of filled systems. The obtained data 
testifies to the fact that introducing various metal fillers can be used for aimed 
adjustment of the polymers’ properties. 

 

CONCLUSION 

The chapter is devoted to the development of new thermo-resistant metal-

containing polymers based on aromatic polyamide phenylone for friction units instead 
of highly deficient metals and known antifriction materials. 

It has been established that physical and chemical interactions between metal 

particles and phenylone significantly affect the processes of structuring of the 
developed metal-containing polymers. Physical interaction is manifested in an increase 
in the average size of crystallites with a simultaneous decrease in the shortest 
interatomic distance, which has been revealed by quantitative X-ray analysis. The 

- 1627 -