本發(fā)明公開(kāi)了一種超薄碳納米管薄膜?熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料的制備方法、復(fù)合材料及其應(yīng)用，涉及復(fù)合材料制備領(lǐng)域。其中制備方法為牽引超薄碳納米管薄膜經(jīng)過(guò)盛有熱塑性樹(shù)脂稀溶液的容器，使超薄碳納米管薄膜周?chē)皟?nèi)部均勻包裹熱塑性樹(shù)脂，蒸發(fā)溶劑獲得單層超薄碳納米管薄膜?熱塑性樹(shù)脂薄膜。將至少1個(gè)單層超薄碳納米管薄膜?熱塑性樹(shù)脂薄膜層疊，獲得超薄碳納米管薄膜?熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料。本發(fā)明公開(kāi)的制備方法解決了碳納米管在樹(shù)脂中分散難、分布不均勻的技術(shù)難題，是一種碳納米管分布可控、含量可控的超薄碳納米管薄膜?熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料的制備方法。