聚醚醚酮是一种半结晶热塑性塑料，具有出色的机械和耐化学性，可在高温下保持不变。用于成型PEEK的加工条件会影响结晶度，从而影响机械性能。其杨氏模量为3.6GPa，抗拉强度为90至100MPa。PEEK的玻璃化转变温度约为143°C(289°F)，熔化温度约为343°C(662°F)。某些牌号的有用工作温度高达250°C(482°F)。在室温和固相线温度之间，热导率几乎随温度线性增加。具有很强的抗性热降解，以及有机和水环境的攻击。它在高温下会受到卤素和强布朗斯台德酸和路易斯酸以及一些卤代化合物和脂肪烃的侵蚀。它在室温下可溶于浓硫酸，尽管溶解可能需要很长时间，除非聚合物呈具有高表面积与体积比的形式，例如细粉末或薄膜。它具有很高的抗生物降解性。
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