張立群院士：以心“橡膠”成其久遠(yuǎn)

【橡膠技術(shù)網(wǎng) - 人物觀點(diǎn)】

圖為張立群和學(xué)生交流科研工作。(北化大供圖)

11月18日，中國(guó)工程院2021年院士增選結(jié)果公布，北京化工大學(xué)張立群教授當(dāng)選為中國(guó)工程院化工、冶金與材料工程學(xué)部院士。從本科到碩士到博士，從北京化工大學(xué)講師到校史上最年輕的教授、博士生導(dǎo)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(zhí)著耕耘，作為橡膠材料領(lǐng)域?qū)W術(shù)領(lǐng)頭人，帶領(lǐng)中國(guó)的橡膠技術(shù)一步步邁向世界前沿。

鐘情橡膠　執(zhí)著耕耘

1986年，17歲的張立群考入北京化工大學(xué)高分子系橡塑工程專業(yè)。4年后，他以優(yōu)異的成績(jī)被保送研究生，繼而攻讀博士。在學(xué)習(xí)期間，他在導(dǎo)師周彥豪教授以及金日光教授的指導(dǎo)下，突破了預(yù)處理有機(jī)短纖維規(guī)�；�制備技術(shù)。在他們的努力下，1994年，我國(guó)第一條橡膠用預(yù)處理短纖維生產(chǎn)線建成投產(chǎn)，打破了進(jìn)口產(chǎn)品“一統(tǒng)天下”的局面，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了全面替代，獲得化學(xué)工業(yè)部技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。

1995年，張立群畢業(yè)留校任教，1998年被破格評(píng)為教授，成為當(dāng)時(shí)北京化工大學(xué)校史上最年輕的教授。1999年，張立群前往美國(guó)阿克倫大學(xué)做訪問學(xué)者。2000年，他發(fā)表文章，在世界范圍內(nèi)首次明確提出“炭黑增強(qiáng)橡膠屬于納米復(fù)合材料，納米增強(qiáng)對(duì)于橡膠的高效增強(qiáng)是必需的”觀點(diǎn)。這一觀點(diǎn)對(duì)提高當(dāng)時(shí)我國(guó)橡膠工業(yè)界和學(xué)術(shù)界對(duì)納米復(fù)合材料的認(rèn)知以及橡膠新型補(bǔ)強(qiáng)劑的開發(fā)具有指導(dǎo)性意義，被同行大量引用。而他發(fā)明的層狀硅酸鹽/橡膠納米復(fù)合材料的乳液復(fù)合制備方法，也在國(guó)內(nèi)外被廣泛采用，相關(guān)文章被國(guó)內(nèi)外學(xué)者引用千余次。至今，只有中國(guó)成功規(guī)�；�生產(chǎn)并應(yīng)用了黏土—天然橡膠納米復(fù)合材料，而黏土—丁基橡膠納米復(fù)合材料也正走在工業(yè)化的路上。

2001年，張立群回到母校，這時(shí)他心中的信念更加堅(jiān)定，要和學(xué)界及產(chǎn)業(yè)界同仁一道，讓中國(guó)的橡膠研究步入世界一流行列，讓世界橡膠有中國(guó)創(chuàng)造的貢獻(xiàn)。

產(chǎn)研結(jié)合　屢獲突破

張立群回國(guó)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(biāo)相結(jié)合——國(guó)民經(jīng)濟(jì)重大需求、國(guó)家戰(zhàn)略重大需求以及橡膠科學(xué)與技術(shù)發(fā)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(guó)外在上世紀(jì)80年代已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，但我國(guó)直到2000年仍然是一片空白。基于張立群團(tuán)隊(duì)發(fā)明的“完全預(yù)分散—動(dòng)態(tài)全硫化技術(shù)”，2005年我國(guó)第一條3000噸級(jí)TPV生產(chǎn)線建成了，一舉打破了延續(xù)20余年的國(guó)外壟斷，現(xiàn)已形成萬(wàn)噸級(jí)規(guī)模的生產(chǎn)和銷售，產(chǎn)品知名度排名世界前三位。他的學(xué)生田洪池博士也已經(jīng)成為該領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)軍人物。

他領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)在橡膠納米復(fù)合材料領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)過許多令業(yè)內(nèi)矚目的突破，首次提出了橡膠納米增強(qiáng)的逾滲機(jī)理;率先建立了橡膠納米復(fù)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(qiáng)設(shè)想；首次提出了利用嵌段高分子自組裝原理構(gòu)建綠色輪胎用超級(jí)節(jié)油、超級(jí)耐磨和抗?jié)窕��?ldquo;超級(jí)彈性體”；首次發(fā)現(xiàn)添加少量納米片層可有效阻礙橡膠裂紋擴(kuò)展等。他們還與中國(guó)輪胎巨頭和輸送帶領(lǐng)軍企業(yè)等合作，設(shè)計(jì)開發(fā)了一系列高性能橡膠納米復(fù)合材料，為我國(guó)輪胎工業(yè)和輸送帶工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供了重要支撐。

我國(guó)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(xué)牽頭組織山東玲瓏輪胎、海南橡膠所、黑龍江科學(xué)院等，重新開啟了我國(guó)蒲公英橡膠的規(guī)�；�研究，成立了中國(guó)蒲公英橡膠產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟，建立了中國(guó)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(guó)際上首次提出生物基工程彈性體的概念，并領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)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(guó)際橡膠學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的高度關(guān)注，并引發(fā)了重要的國(guó)際合作。在他的領(lǐng)導(dǎo)下，第一條5000噸級(jí)衣康酸酯彈性體生產(chǎn)線已經(jīng)建成，第一批轎車子午線輪胎已經(jīng)誕生，生物基聚酯彈性體也實(shí)現(xiàn)了千噸級(jí)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(jīng)試制出來。

他還帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)發(fā)明了連續(xù)、高效、綠色的多階螺桿動(dòng)態(tài)脫硫再生橡膠技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了萬(wàn)噸級(jí)廢輪胎綠色生產(chǎn)再生橡膠成套技術(shù)的構(gòu)建與工業(yè)化實(shí)施，被工信部列入重大節(jié)能裝備推廣目錄;建立了我國(guó)唯一一套特種裝備用氫化丁腈橡膠生產(chǎn)平臺(tái)，首次實(shí)現(xiàn)了該材料的自主保障供應(yīng)，并設(shè)計(jì)開發(fā)出液態(tài)端功能基氫化丁腈橡膠新材料。

此外，環(huán)氧化橡膠、可靶向斷裂交聯(lián)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(yīng)橡膠制件……張立群帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不知疲倦地耕耘著、創(chuàng)新著，共獲得發(fā)明專利授權(quán)300余項(xiàng)、國(guó)家和省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)23項(xiàng)。

傳道授業(yè)　鍛造梯隊(duì)

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

不僅如此，他與中國(guó)橡膠工業(yè)中的輪胎龍頭企業(yè)、大型輸送帶龍頭企業(yè)、橡膠再生龍頭企業(yè)和電線電纜龍頭企業(yè)等緊密合作，建立了30余家校企聯(lián)合研究實(shí)驗(yàn)室，吸引企業(yè)在北京化工大學(xué)設(shè)立專項(xiàng)獎(jiǎng)學(xué)金，每年為學(xué)生發(fā)放150萬(wàn)元獎(jiǎng)學(xué)金，每年獎(jiǎng)勵(lì)或資助學(xué)生達(dá)400人，累計(jì)總額達(dá)近千萬(wàn)元。

談及所取得的成績(jī)，張立群更愿意歸功于團(tuán)隊(duì)、歸功于母校、歸功于行業(yè)。他的團(tuán)隊(duì)是我國(guó)橡膠科學(xué)與工程領(lǐng)域唯一一支教育長(zhǎng)江學(xué)者創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和國(guó)防科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，建有北京市先進(jìn)彈性體工程技術(shù)研究中心和教育部彈性體材料節(jié)能與資源化工程技術(shù)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(guó)家級(jí)高層次人才和3名“四青”人才，是我國(guó)最大的高分子材料研究團(tuán)隊(duì)之一。

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