PEEK基本结构单元是由苯环、醚键、酮键交替连接而成线型大分子链。其重复单元结构式可以表示为：OC6H4C(=O)C6H4OC6H4C(=O)。从这一结构可以看出，PEEK由芳香族苯环提供刚性，和此同时通过醚键、酮键结合增强了分子间相互作用力。这种特殊结构使得PEEK于高温下依然能够保持优良力学性能，并且含一定柔韧性。
另外，因为PEEK分子链中不存于极性基团，因此它表现出优良耐溶剂性、抗水解能力。另外，PEEK还拥有较低吸湿率，这意味着就算于潮湿环境中，它尺寸稳固性、机械强度也不会有显著变化。这些特性使PEEK成为生产要一直暴露于恶劣环境下零部件理想材料。
聚醚醚酮特殊分子结构决定了它于众多行业中不可替代位。随着技术进步、市场需求增长，未来PEEK用途前景将更加广阔、视野无限。
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