張立群院士：以心“橡膠”成其久遠

【橡膠技術網 - 人物觀點】

圖為張立群和學生交流科研工作。(北化大供圖)

11月18日，中國工程院2021年院士增選結果公布，北京化工大學張立群教授當選為中國工程院化工、冶金與材料工程學部院士。從本科到碩士到博士，從北京化工大學講師到校史上最年輕的教授、博士生導師，再到世界著名的彈性體材料研究專家······張立群一直在橡膠這片熱土上執著耕耘，作為橡膠材料領域學術領頭人，帶領中國的橡膠技術一步步邁向世界前沿。

鐘情橡膠　執著耕耘

1986年，17歲的張立群考入北京化工大學高分子系橡塑工程專業。4年后，他以優異的成績被保送研究生，繼而攻讀博士。在學習期間，他在導師周彥豪教授以及金日光教授的指導下，突破了預處理有機短纖維規模化制備技術。在他們的努力下，1994年，我國第一條橡膠用預處理短纖維生產線建成投產，打破了進口產品“一統天下”的局面，進而實現了全面替代，獲得化學工業部技術發明二等獎。

1995年，張立群畢業留校任教，1998年被破格評為教授，成為當時北京化工大學校史上最年輕的教授。1999年，張立群前往美國阿克倫大學做訪問學者。2000年，他發表文章，在世界范圍內首次明確提出“炭黑增強橡膠屬于納米復合材料，納米增強對于橡膠的高效增強是必需的”觀點。這一觀點對提高當時我國橡膠工業界和學術界對納米復合材料的認知以及橡膠新型補強劑的開發具有指導性意義，被同行大量引用。而他發明的層狀硅酸鹽/橡膠納米復合材料的乳液復合制備方法，也在國內外被廣泛采用，相關文章被國內外學者引用千余次。至今，只有中國成功規模化生產并應用了黏土—天然橡膠納米復合材料，而黏土—丁基橡膠納米復合材料也正走在工業化的路上。

2001年，張立群回到母校，這時他心中的信念更加堅定，要和學界及產業界同仁一道，讓中國的橡膠研究步入世界一流行列，讓世界橡膠有中國創造的貢獻。

產研結合　屢獲突破

張立群回國后重新梳理了科研方向，提煉出橡膠研究最終必須與三大目標相結合——國民經濟重大需求、國家戰略重大需求以及橡膠科學與技術發展需求。

熱塑型硫化橡膠(TPV)是一種使用性能等同橡膠、但加工和回收方法與塑料同理的材料，國外在上世紀80年代已經實現產業化，但我國直到2000年仍然是一片空白。基于張立群團隊發明的“完全預分散—動態全硫化技術”，2005年我國第一條3000噸級TPV生產線建成了，一舉打破了延續20余年的國外壟斷，現已形成萬噸級規模的生產和銷售，產品知名度排名世界前三位。他的學生田洪池博士也已經成為該領域的技術領軍人物。

他領導團隊在橡膠納米復合材料領域實現過許多令業內矚目的突破，首次提出了橡膠納米增強的逾滲機理;率先建立了橡膠納米復合材料跨尺度模擬研究方向；首次提出了橡膠“納米彈簧”增強設想；首次提出了利用嵌段高分子自組裝原理構建綠色輪胎用超級節油、超級耐磨和抗濕滑的“超級彈性體”；首次發現添加少量納米片層可有效阻礙橡膠裂紋擴展等。他們還與中國輪胎巨頭和輸送帶領軍企業等合作，設計開發了一系列高性能橡膠納米復合材料，為我國輪胎工業和輸送帶工業的高質量發展提供了重要支撐。

我國天然橡膠消耗量自2005年一直居世界第一位，但自給率不足25%。從2008年起，張立群開始尋找第二類天然橡膠資源。2012年，張立群代表北京化工大學牽頭組織山東玲瓏輪胎、海南橡膠所、黑龍江科學院等，重新開啟了我國蒲公英橡膠的規模化研究，成立了中國蒲公英橡膠產業技術聯盟，建立了中國第一條蒲公英橡膠提取示范線，制備了第一批蒲公英橡膠概念輪胎。

他還在國際上首次提出生物基工程彈性體的概念，并領導團隊創制出生物基聚酯彈性體、衣康酸酯彈性體、大豆油彈性體等，受到了國際橡膠學術界和企業界的高度關注，并引發了重要的國際合作。在他的領導下，第一條5000噸級衣康酸酯彈性體生產線已經建成，第一批轎車子午線輪胎已經誕生，生物基聚酯彈性體也實現了千噸級中試制備，全世界第一批可降解聚酯橡膠和第一條可降解輪胎也已經試制出來。

他還帶領團隊發明了連續、高效、綠色的多階螺桿動態脫硫再生橡膠技術，實現了萬噸級廢輪胎綠色生產再生橡膠成套技術的構建與工業化實施，被工信部列入重大節能裝備推廣目錄;建立了我國唯一一套特種裝備用氫化丁腈橡膠生產平臺，首次實現了該材料的自主保障供應，并設計開發出液態端功能基氫化丁腈橡膠新材料。

此外，環氧化橡膠、可靶向斷裂交聯鍵橡膠、集成電路熱界面橡膠、人工肌肉彈性體、可穿戴智能響應橡膠制件……張立群帶領團隊不知疲倦地耕耘著、創新著，共獲得發明專利授權300余項、國家和省部級科技獎勵23項。

傳道授業　鍛造梯隊

除了他所鐘愛的科研工作，張立群還堅持拿出最好的狀態為本科生、研究生上課。他和團隊成員講授的《聚合物加工工程》被列為國家精品課程，他自己也被評為北京市教學名師。“我從來沒打算離開講臺，我熱愛教師這個職業。”張立群這樣說。

不僅如此，他與中國橡膠工業中的輪胎龍頭企業、大型輸送帶龍頭企業、橡膠再生龍頭企業和電線電纜龍頭企業等緊密合作，建立了30余家校企聯合研究實驗室，吸引企業在北京化工大學設立專項獎學金，每年為學生發放150萬元獎學金，每年獎勵或資助學生達400人，累計總額達近千萬元。

談及所取得的成績，張立群更愿意歸功于團隊、歸功于母校、歸功于行業。他的團隊是我國橡膠科學與工程領域唯一一支教育長江學者創新團隊和國防科技創新團隊，建有北京市先進彈性體工程技術研究中心和教育部彈性體材料節能與資源化工程技術研究中心，共有30名教師、10余名外聘研究助理、300多名在讀碩士研究生和博士研究生，其中包括3名國家級高層次人才和3名“四青”人才，是我國最大的高分子材料研究團隊之一。

談及未來，張立群這樣說：“科研工作幾乎無關于熟練工種，新問題總會無休無止地冒出來，我們享受的就是這種挑戰。只要大家努力，中國的橡膠研究和橡膠產業就會越來越強，受到世界的矚目和尊重。”