PEEK与其他特种工程塑料相比具有诸多显著优势，如耐高温、机械性能优异、自润滑性好、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐辐照性、绝缘性稳定、耐水解和易加工等，在航空航天、汽车制造、电子电气、医疗和食品加工等领域得到广泛应用。对PEEK进行共混、填充、纤维复合等增强改性处理，可以得到性能更加优异的PEEK复合材料，其被称为“21世纪最有前途的材料”。
聚醚醚酮树脂基本特性：
（1）耐高温性:PEEK具有较高的玻璃化转变温度(Tg=143℃)和熔点(Tm=334℃)，其负载热变形温度高达316℃，长期使用温度为260℃，瞬时使用温度可达300℃。
（2）韧性和刚性:PEEK具有韧性和刚性，特别是对交变应力下的抗疲劳性非常突出，可与合金材料相媲美。
（3）抗蠕变性:性能优异，是热塑性树脂最好的抗蠕变材料。
（4）自润滑性（耐磨性）:PEEK具有优良的滑动特性，适合于严格要求低摩擦系数和耐磨耗用途的场合；特别是用碳纤维、石墨、PTFE改性的PEEK耐磨性非常优越。
（5）耐腐蚀性:浓硫酸外，PEEK不溶于任何溶剂和强酸、强碱，而且耐水解，具有很高的化学稳定性。
（6）耐水解性:在温度250℃的蒸汽或处在高压的水中浸泡，PEEK制品仍可以连续工作数千小时而不出现明显的性能下降；在所有的工程塑料中，PEEK具有最好的耐水解性和耐蒸汽性。
（7）抗辐射性:具有极强的抗高剂量γ射线辐射的性能,机械性能可得到完整的保留，超过了通用树脂中耐辐射性能最好的聚苯乙烯，可用作核设备中的耐辐射零件。
（8）阻燃性:聚醚醚酮PEEK具有自熄性，即使不加任何阻燃剂，可达UL标准的94V-0级（最高级）。
（9）无毒性:可用于食品卫生、医疗器械等领域。
（10）耐疲劳性：在所有的树脂中，PEEK具有最好的耐疲劳性。
（11）易加工性:PEEK树脂虽然是超耐热树脂，但由于它具有高温流动性好、热分解温度很高等优点，可采用注射成型、挤出成型、模压成型、吹塑成型、熔融纺丝、旋转成型及粉末喷涂等多种加工方式。
在医疗器械领域，越来越多的脊柱手术、外伤和骨科类医疗产品制造商开始转向使用PEEK。与钛、钴铬合金等典型的医用植入材料相比，PEEK提供了许多额外优势：
（1）较低的弹性模量，可防止应力遮蔽效应，可使周边骨头保持强度。
（2）可透过X射线，在CT和MRI扫描时不可见，可较容易地评估骨头生长和治愈过程；而在某些情况下需要看到植入体时，也可以通过树脂改性来实现。
（3）优异的消毒性能，即时长期暴露在热蒸汽、环氧乙烷和伽马射线下，仍能保持其原有性质不改变。
（4）较好的生物相容性。
（5）机械性能可调整，可以加入不同的添加剂,包括碳纤维、硫酸钡以及玻璃纤维,以满足不同的特定应用需求。例如将短的碳纤维加入植入级PEEK聚合物可提高其摩擦磨损性能，连续碳纤维加固的PEEK机械强度可以与钴-铬合金、钛、铝合金以及不锈钢的强度相媲美。
（6）更大的设计自由度，可以很容易地用半成品坯件机加工而成，或者通过注塑成型生产。
相关医疗器械产品
目前，由于PEEK材料的相关优异性能，可广泛应用于创伤、脊柱及关节外科内植入物等领域。其具体应用简单列举如下：
（1）脊柱外科植入物
①PEEK用于椎间融合器；
②PEEK用于腰椎经椎弓根螺钉动态固定系统；
③PEEK 应用于腰椎棘突间植入物系统；
④PEEK应用于人工椎间盘及人工髓核；
（2）关节外科植入物
①PEEK应用于股骨柄假体；
②PEEK应用于髋关节摩擦界面；
③PEEK应用于髋关节臼杯假体；
④PEEK应用在其它关节假体中；
⑤PEEK应用于关节镜缝合锚钉；
（3）颅颌面相关产品
（4）牙科相关产品
（5）其他领域相关产品
通常，聚醚醚酮可添加到医疗产品中，以实现更大益处，包括减轻重量、提高设计自由度和功能整合，也可作为不锈钢或其他材料的廉价替代品。
以下是peek适于医疗应用的特有性能：
· 聚醚醚酮的生物相容性使其适于多种医疗应用领域。
· peek对传统清洁剂等具有较高的抗化学性，使用范围极其广泛。
· peek承受过热蒸汽杀菌，非常适用于可重复使用的医疗产品，例如手术器械的把柄。和目前使用的其他塑料相比，这种高性能聚合物可以提供更好的可消毒性，从而延长使用寿命。此外，由于易于着色，还可进行彩色编码。
· peek抵抗伽马射线或X射线等高能辐射的性能也极其优异。
· peek良好的X射线透射性使其在手术室中有很多有趣的应用，例如可防止使用定影剂时在X射线照片上产生伪像。
· 由于具有优异的机械强度、耐磨性和冲击强度，peek的另一个有趣的应用领域是残疾人运动，可用于制造假肢。
· peek具有良好的尺寸稳定性，可用于高精密零件。此外，还具有出色的电绝缘性。这两种性能对医疗装置尤为重要，例如整形外科用的电池供电螺丝刀。
· 除此之外，peek对水、溶剂和化学品还具有出色的耐水解性。
尽管应用于医疗业的时间并不算长，peek的广泛性能使其可以满足一系列有趣的应用，例如外科手术器械、内窥镜、体外诊断、整形外科、脊柱和牙科领域，以及分析仪器和药品计量。在脊椎外科手术、外部创伤手术及整形手术植入物和医疗设备制造领域，越来越多的制造商会选择聚醚醚酮（PEEK）作为制造材料。这种材料有优良的生物相容性，对体液呈高惰性，且易于加工塑形。与传统植入物材料钛相比，PEEK更具X射线透射性，及与骨骼弹性相近的优势。因其出众的特性，PEEK在实际生产中已经成为了钛植入物最主要的热塑性替代品。
因为植入物极可能被终生使用，所以其制造材料必须兼具生物稳定性和荷载承受性。正因如此，在很长一段时期内，这一领域都被钛和钴铬合金所独占。而如今，这种局面已经被扭转，诸多优势使得PEEK越来越广泛地应用于植入物制造，其半成品更易于进行机器加工，或者也可以直接采用注入塑形工艺，这为设计带来了更大的自由空间。
第四军医大学唐都医院最近完成了3D打印PEEK肋骨的植入手术，因为PEEK打印过程中对环境温度与喷头温度要求非常高，所以必须要求机器具备一个恒温的环境，需要对腔体温度精细的控制。PEEK的材料热熔点在343℃左右，所以要求喷头温度必须达到350℃以上，并且在打印过程中保持这个温度。PEEK材料具有高于143℃的玻璃化温度， 在超过250℃的高温下使用时，依旧可以表现出卓越的机械强度、韧性、硬度、弯曲强度和扭转强度。(ofweek)
