从分子结构上看，PEEK由苯环和醚键交替排列构成主链，这种特殊结构赋予了它许多优秀特性。，苯环存于使得PEEK具有很高刚性、强度，和此同时也能抵抗紫外线辐射、其他形式能量输入；醚键则提供了优良柔韧性及加工性能。另外，因为其分子链中没有极性基团，因此PEEK表现出极好抗水解性、耐有机溶剂侵蚀能力。
于实际用途中，PEEK可以通过调整聚合条件来控制结晶度、熔点参数，从而满足不同工况下需求。例如，于较高结晶度下，PEEK可以提供更好耐磨耗性、尺寸稳固性；而于较低结晶度时，则能增强材料冲击韧性。另外，通过添加很多填料如玻璃纤维或碳纤维，还可以进一步改善PEEK某些特定性能，比如增强刚度或者导电性。
正是基于其特殊分子结构设计，PEEK成为了一种极为很大特种工程塑料，于现代工业发展中发挥着不可替代作用。
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