PEEK材料性能优异，金字塔尖的特种工程塑料
思瀚产业研究院    2025-09-14

工程塑料是指能长期作为结构材料承受机械应力，并在较宽的温度范围内和较为苛刻的化学物理环境中使用的塑料材料。

与通用塑料相比，工程塑料拥有更加优异的机械性能、电性能、耐化学性、耐热性、耐磨性、尺寸稳定性等优点。按照用量、性能和使用范围划分，工程塑料可分为通用工程塑料和特种工程塑料。

特种工程塑料根据特殊用途需求而研制，与通用工程塑料相比性能更优异、更耐高温和腐蚀，能够应对各种严苛和复杂工况的要求。自上世纪60年代聚酰亚胺(PI)问世以来，已开发成功并产业化的特种工程塑料主要品种还包括聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、液晶聚合物(LCP)和聚醚醚酮(PEEK)等。

工程塑料定义：工程塑料为长期承受机械应力，适应宽温域及苛刻环境的高性能塑料。机械、电性能、耐化学性、耐热性、耐磨性、尺寸稳定性等等性能优于通用塑料。

分类与特点：按用量、性能及使用范围，分为通用与特种工程塑料，后者性能更优异，耐高温腐蚀性强，可应对严苛工况。

主要种类：自上世纪60年代聚酰亚胺(PI)问世以来，已成功产业化特种工程塑料包括聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)等。

工程塑料：我国进口依赖度高

总体来看，我国工程塑料有效生产能力仍不能满足国内市场的需要，我国现已成为全球最大的工程塑料进口国。根据统计，2018年我国工程塑料的自给率仅为62%。《石油和化学工业“十四五”发展指南》明确指出重点发展工程塑料及特种工程塑料，力争2025年自给率提升到85%。

我国特种工程塑料的自给率则更低，2018年我国特种工程塑料自给率为38%。为此，2017年4月科技部发布的《“十三五”材料领域科技创新专项规划》明确提出，要重点发展“特种工程塑料”等“先进结构材料技术”；在“十三五”期间将我国“特种工程塑料等高端产品的自给率5年内从30%提高到50%”。在特种工程塑料中，PEEK是目前进口依存度最大的材料之一。

PEEK：金字塔尖的特种工程塑料

聚芳醚树脂包括聚芳醚酮树脂及聚芳醚砜树脂，目前有聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)、杂萘联苯聚醚砜酮(PPESK)、PSU、PES、PPSU和聚苯硫醚(PPS)等品种，主要性能特点包括耐高温、耐低温、耐磨损、耐化学腐蚀以及优异的力学性能等。聚芳醚酮(PAEK)是含有芳香环、分子链重复单元含有一个或多个醚酮结构的聚合物家族，其中PEEK是应用最广泛、用量最多的。

PEEK由帝国化学(ICI)于1978年最早开发出来，自问世后很长一段时间作为一种重要的战略国防军工材料被巴黎统筹委员会(COCOM组织)列为战略物资并实施严格的封锁和禁运。1993年英国威格斯公司收购了ICI的PEEK业务并独立运营，后逐渐扩展至民用领域。为满足我国国防和民用科技发展的急需，我国将PEEK的研发连续列入国家重点科技攻关计划和“863”计划，开启了PEEK自主研发之路。

PEEK：发展趋势

PEEK在新技术、新产业、新业态、新模式等方面发展情况和未来发展趋势。

(1)连续碳纤维增强 PEEK(CF/PEEK)是行业技术发展的新方向。目前PEEK行业复合增强树脂主要使用非连续碳纤维进行复合增强，虽然已经能大幅改善树脂性能，但CF/PEEK在拉伸强度、抗冲击性等力学性能方面会有更大幅度的提升，是目前最尖端的研究领域。CF/PEEK是由连续碳纤维、PEEK树脂复合制成，是近年来新兴的热塑性复合材料中性能最强的材料之一。

(2)3D打印是PEEK应用新方向。随着以3D打印为代表的智能制造业迅速崛起，3D打印用树脂专用料的开发也日益受到业界重视。在2015年，产业界使用PEEK树脂和碳纤维为原料，通过增强纤维熔合技术成功3D打印出车用燃料进气流道，其耐燃油性能优异，在240℃下长期使用时表现出良好的机械可靠性，是同类铝制品的理想替代方案。该案例的成功验证了PEEK树脂专用料在3D打印领域应用的可行性，鉴于以3D打印为代表的智能制造业未来市场潜力巨大，相关PEEK树脂专用料的应用前景非常广阔。

PEEK综合性能优异

PEEK具有机械特性好、耐热等级高、耐腐蚀等特点,除上述物理特性外，PEEK还具有易于注塑成型、挤出成型和切削加工等优异的加工特性。

从PEEK与主要工程塑料、特种工程塑料对比情况可看出，PEEK性能全面，刚性优于绝大多数特种工程塑料的同时兼具韧性，展现了全面机械性能，此外在耐热、耐磨、耐腐蚀等方面均表现优异。因此，PEEK是公认的全球性能最好的热塑性材料之一。

PEEK与主要金属材料对比

PEEK作为一种高分子新材料，其主要用于替代金属材料，在“以塑代钢”、“轻量化”的大背景下，PEEK以其优异的性能在中高端领域逐步替换金属材料的使用。PEEK性能全面优于普通金属。PEEK比强度大，在满足强度要求的前提下，可以大幅度减小材料本身的自重，成为实现“轻量化”的解决方案。此外PEEK在绝缘性、耐化学性方面均优于普通金属。

由于PEEK在密度、弹性模量方面与人体骨骼十分接近，正在快速替代部分医用金属。PEEK特性相对于锆、钛合金，更适合作为医用植入式材料，其密度、弹性均非常接近人体骨骼水平，且不易导热，增加了植入后的舒适性，并且PEEK作为非金属材料，可被X射线穿透和实现CT扫描，方便患者进行医疗检查。

PEEK劣势-性能就价格劣势

PEEK具有优异的刚性以及耐高温、耐腐蚀等诸多特点，但其性能特点亦可能导致其应用方式和应用场景受限。

较高的价格导致PEEK在价格敏感的应用领域存在劣势。目前，PEEK主要应用于对材料价格并不敏感或零部件全生命周期的使用成本更具经济性的相关领域。由于PEEK材料价格高于一般的工程塑料和特种工程塑料，导致其在价格较为敏感的应用领域存在一定劣势。

PEEK劣势-验证周期长的推广劣势

验证周期长对PEEK应用推广的速度产生影响。目前PEEK主要作为功能件、结构件(非装饰件)应用于工作环境恶劣、性能要求苛刻的产品领域。相关领域对产品质量的可靠性、稳定性、耐用性要求较为苛刻，在应用开发过程中一般需要多个环节的测试，包括对PEEK材料测试、零部件产品以及终端产品的验证和测试，导致PEEK终端应用一般需要较长的验证周期，对PEEK下游应用推广产生影响。

多措并举解决PEEK发展掣肘

随着PEEK产业的发展，PEEK厂商与上下游配套企业正通过技术创新、纵向一体化、上下游联合开发等措施逐步克服PEEK应用拓展过程中的劣势和壁垒。

政策支持PEEK发展

由于PEEK优良性能，在我国被视为战略性国防军工材料，一直列入“七五-十五”国家重点科技攻关项目和“863计划”。在工信部发布的《重点新材料首批次应用示范指导名录(2017年版)》、《重点新材料首批次应用示范指导名录(2019年版)》《重点新材料首批次应用示范指导名录(2021年版)》中，将PEEK作为先进化工材料中的工程塑料列出。在国家主要法律法规政策的鼓励、推动下，PEEK产业有望迎来较大发展。

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