從分子結構上看，PEEK由苯環和醚鍵交替排列構成主鏈，這種特殊結構賦予了它許多優秀特性。，苯環存于使得PEEK具有很高剛性、強度，和此同時也能抵抗紫外線輻射、其他形式能量輸入；醚鍵則提供了優良柔韌性及加工性能。另外，因為其分子鏈中沒有極性基團，因此PEEK表現出極好抗水解性、耐有機溶劑侵蝕能力。
于實際用途中，PEEK可以通過調整聚合條件來控制結晶度、熔點參數，從而滿足不同工況下需求。例如，于較高結晶度下，PEEK可以提供更好耐磨耗性、尺寸穩固性；而于較低結晶度時，則能增強材料沖擊韌性。另外，通過添加很多填料如玻璃纖維或碳纖維，還可以進一步改善PEEK某些特定性能，比如增強剛度或者導電性。
正是基于其特殊分子結構設計，PEEK成為了一種極為很大特種工程塑料，于現代工業發展中發揮著不可替代作用。
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