Kolfiberförstärkt termosetmatriskompositer har använts i stor utsträckning, men står nu inför utmaningar på grund av globala oro över miljöföroreningar och återvinning av resurser. Däremot förstärker kolfiber termoplastiska kompositer, som är kända för sin goda seghet, fukt- och korrosionsbeständighet, relativt hög skada -tolerans, enkel formning och särskilt deras lämplighet för sekundär bearbetning och återvinning, ökat populariteten i branschen.
Dessa kompositer klassificeras huvudsakligen i tre typer baserat på den termoplastiska hartsmatrisen: kolfiberförstärkad speciell teknikplast, teknisk plast och allmän plast. Den första kategorin, speciell teknikplast, tillsammans med teknisk plast och allmän plast, erbjuder överlägsen mekanisk styrka, värmemotstånd och korrosionsmotstånd, vilket gör dem tillämpliga inom biltillverkning, avancerade industrier och andra områden. Utvecklade länder som USA, Europa och Japan leder tydligt på detta område. De har undersökt mer specialiserad teknikplast som Peek, PPS, PI, PEKK, PSF, PES och PPSU. Å andra sidan släpar Kina bakom i utvecklingen av förstärkta kompositer med hjälp av specialteknikplast som matrisen, såsom PP. Tillämpningen av kontinuerlig kolfiberarmerad specialteknikplast är ännu mindre utvecklad, med de flesta fortfarande i forsknings- och utvecklingsstadiet.
Kolfiberförstärkta termoplastiska prepreg -band, såsom kolfiberförstärkad teknikplast UDTP, har en styrka som överstiger den för ultrahögstyrka stål (draghållfasthet större än eller lika med 1620MPA) med minst hälften. Kolfibrerna ger extremt hög draghållfasthet och modul till den termoplastiska hartsmatrisen. Produktionen av dessa prepreg -band utgör grunden för massproduktionen av kontinuerlig kolfiberförstärkta termoplastiska kompositprodukter. Produktionen av kolfiberarmerad termoplastisk sammansatt prepreg kräver emellertid teknisk kunskap från olika områden, inklusive mekanisk design, tillverkning, polymermaterialbehandling, modifiering och sammansatt beredning. Integrationen av dessa fält har blivit en viktig flaskhals som begränsar tillämpningen och utvecklingen av avancerad kolfiberförstärkta termoplastiska kompositer.
Dessutom är high-end specialteknikplast själva också en begränsning. Till exempel, vid världens största internationella kompositerutställning i början av 2018, var internationella tillverkare av PEKK med en viss kommersiell skala begränsad till ett fåtal varumärken, till exempel Arkema i Frankrike och Rallis i Indien, där Kinas Shandong Kaisheng nya materialföretag var det enda på listan.
Över hela världen har FoU och tillämpning av kolfiberförstärkta termoplastiska kompositer påbörjats, men klyftan mellan ett fåtal utvecklade länder och de flesta utvecklingsländer är fortfarande betydande. För närvarande kontrolleras främst berednings- och uppläggningsteknologier för kolfiberförstärkta termoplastiska kompositer av utvecklade länder som USA, Tyskland, Nederländerna och Japan, särskilt av International Chemical Materials Giants som Japan Teijin, Us Hershey's och Dupont, Tysklands Evonik, Nederländerna DSM, Franse och Belgium. Dessa länder har gradvis uppnått massproduktion i relaterade prepreg- och produkttillverkningstekniker. Å andra sidan är det bara ett fåtal inhemska ledande företag som fortfarande fokuserar på produktion av kolfiberfilament, och nedströmsapplikationer har ännu inte förfinats och fördjupats.
