從化學組成來看，PEEK由苯環、醚鍵交替構成，具有剛性主鏈結構，這賦予了它優秀耐高溫、耐化學腐蝕還有機械強度特性。其分子鏈中不存于容易被氧化或降解基團，因此能夠于極端環境下保持穩固。另外，因為其特殊分子結構，PEEK還表現出優良抗疲勞性、耐磨性。
作為一種性能很好材料，PEEK不僅含傳統塑料優點如輕質、易加工，和此同時超越普通塑料局限，于高溫高壓條件下依然能夠維持優良性能。例如，它一直使用溫度可達260℃以上，并且能夠于高達300℃短期高溫環境中工作而不有明顯變化。這種耐熱性能使得PEEK成為航空航天、汽車工業行業很好選擇。
于化學穩固性方面，PEEK對大多數有機溶劑、酸堿鹽溶液都具有極高抵抗能力。這意味著就算是于苛刻工作條件下，比如化工生產過程中接觸到很多強腐蝕性介質時，PEEK仍然可以保持其物理性質不變。
上述概括起來聚醚醚酮是一種兼具高強度和高韌性特殊工程塑料，它結合了金屬材料部分優點但又克服了傳統塑料弱點，于現代工業發展中扮演著越來越很大角色。無論是作為替代金屬部件還是用于生產性能很好零部件，PEEK都能滿足嚴苛用途需求，是當今最領先也是最有前景材料。
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