高温、高压活塞环材料特性目前使用的活塞环材料大多是填充聚四氟乙烯（填充PTFE），它具有优良的耐蚀性、一定的耐温性、自润滑性。随着使用压缩机产业对其产品纯度、压力、效率要求的提高，用户对压缩机的活塞环性能要求也相应提高，尤其在无油，高温，高压差，高磨损的使用工况下，因其本身强度低，易冷流，出现磨损快，寿命缩短，总之以填充PTFE为基材的活塞环满足不了使用要求。近年来国外微油，无油的往复式压缩机所应用的活塞环开始采用PEEK、PI新材料。它们具有很高的机械强度，较好的耐高温性，较低的摩擦系数，较小的线膨胀系数。我们借鉴国外压缩机所采用无油润滑活塞环的应用实例，结合用户现实需要，确定选择PEEK、PI两种材料为基料进行研制。现将我们研制的自润滑材料与填充聚四氟乙烯作比较。
在选材时要选摩擦系数小，耐磨性要高，机械强度要好的材料做为基料，在众多特种工程塑料中PEEK和PI具备高温、高压工况下的基本力学性能，但摩擦系数和PTFE树脂相比要高，活塞环做为耐磨部件，需要具有较小的摩擦系数，降低PEEK和PI的摩擦系数是解决高温、高压状态下活塞环稳定工作的又一关键。在材料改性方面我们将摩擦系数降到0115～0126，*后PEEK和PI的摩擦性能达到高温、高压压缩机的工作要求，在同种工况下耐磨性是填充PTFE活塞环的几倍（使用寿命来体现）。
机械强度高温、高压工况下往复式压缩机所采用的活塞环应具有较高的机械强度，以应对抗压、抗弯、抗剪切、抗撞击，这样才能保证压缩机长时间连续稳定地工作。在高压无油润滑的压缩机中使用时，氟系列活塞环由于机械强度不高，很容易出现冷流形变而产生漏气等问题。在高压有油工况下金属的活塞环因机械强度高，具有一定的应用优势，但有压缩气体中含油和缸径磨损加快的问题。在无油润滑的工况下，金属活塞环则不可使用。随着工业产业的发展，在很多领域中要求产品的纯度及合成率，如制药、食品、纺织、化工、化肥、环保等产业，对气体中含有润滑油很敏感，不希望润滑油混到产品中。因此无油往复式压缩机的密封技术成为焦点。用PEEK及PI改性材料生产的活塞环克服了传统活塞环的缺点，既具有较高的机械强度又拥有较低的摩擦系数，能够满足无油往复式压缩机的密封使用需求。
工作介质产品设计时还要考虑高温、高压下耐介质性。PEEK和PI两种材料具有较好的高温环境下耐化学介质稳定性，在设计配方时还要关注所填加改性剂的耐化学介质性，综合考虑后我们设计生产的活塞环可适用空气、天然气、二氧化碳气、氢气、氨气、氮气、乙烯等更多种压缩机。
机械加工性能活塞环在压缩机中是起密封作用，产品本身的几何尺寸要求较高，只有通过二次精加工才能达到设计要求。设计的产品首先要具备良好的机械加工性，其次要有合理的机加工工艺保证，这样才会使产品达到*终的使用要求。为提高产品的加工精度，实现批量生产产品的稳定性，我们在设计上采取：（1）数控；（2）特殊结构一对一设计特殊工夹具；（3）在生产检测上要制作特定检具，以便摸拟产品在气缸中的工作动态，使产品达到设计技术要求。
成型加工性能新型活塞环的加工采用精密注射成型辅以精密机加工复合加工的方式，达到了往复式压缩机所需活塞环的内、外质量要求。为保证活塞环的各向（径向，轴向）材料性能的同一性，在注射成型时：（1）根据PEEK，PI两种原材料的加工特性，采用不同的预处理工艺，对材料进行预处理；（2）在模具设计上采用特殊的结构；（3）成型中按照PEEK，PI材料加工工艺注射成型毛坯件；（4）对毛坯进行后处理以减少活塞环的塑性蠕变性，增加产品应用的综合性能和尺寸稳定性。
