PEEK熔點通常于343℃左右，具體數值也許會因聚合方式、改性配方不同而有所變化。這一熔點表明PEEK屬于高熔點材料，遠高于普通塑料如聚丙烯〔PP〕或聚乙烯〔PE〕，甚至高于許多工程塑料如聚甲醛〔POM〕。高熔點賦予了PEEK突出熱穩固性、耐熱老化能力，使其能夠于高達260℃連續工作溫度下保持優良力學性能。
PEEK熔點之所以如此之高，和其分子結構密切相關。PEEK由苯環、酮基交替排列構成，這種剛性鏈段結構增加了分子間相互作用力，從而增強了熔融溫度。另外，PEEK還含一定結晶性，其結晶度會影響熔點具體數值。一般狀況下，通過調節加工條件可以控制PEEK結晶度，進而調整其熔點、相關性能。
值得注意是，盡管PEEK具有較高熔點，但其玻璃化轉變溫度〔Tg〕相對較低，約為143℃至150℃。這意味著PEEK于低于熔點溫度范圍內仍能表現出一定程度柔性，這為注塑成型加工工藝提供了便利。
上述概括起來PEEK熔點高達343℃，這是其作為性能很好工程塑料很大特征。這一特性不僅確保了PEEK于極端環境下用途潛力，和此同時也對其加工工藝提出了更高要求。于實際用途中，通常采用螺桿式注射機或擠出機進行加工，要精確控制溫度以避免材料降解。
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