PEEK分子结构中由刚性芳香环、柔性醚键交替排列组成，赋予其优秀机械强度和韧性。它于高温下仍能保持优良尺寸稳固性、抗蠕变能力，一直使用温度可达260℃，短期耐温甚至可达到300℃以上。另外，PEEK还含突出化学稳固性，对酸碱、有机溶剂及氧化剂均有很强抵抗性，不易被腐蚀。
作为一种半结晶聚合物，PEEK显现出极低吸水率〔通常低于0.5%〕，这意味着就算于潮湿环境中其物理性能也不会有显著变化，非常适合用于生产要承受恶劣条件部件。和此同时，PEEK具有优良电不导电特性，并且能够通过添加碳纤维或玻璃纤维方式进一步提升其导电性或增强力学性能。
因为PEEK优秀生物相容性，它也被大量用途于骨科植入物、牙科修复体医疗行业。另外，PEEK还可以通过注塑成型、挤出加工许多方式进行生产，满足不同形状、功能需求产品设计要求。聚醚醚酮凭借其特殊性能组合成为现代工业无法替代很大材料。
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