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  橡膠行業作為國民經濟的重要基礎產業之一，其應用場景有日常生活不可或缺的日用、 醫用等方面，并且向交通、建筑、機械、電子等重要工業和機器人以及人工智能等新興產業提供各種橡膠制品或橡膠元件，產業十分廣闊。

  根據中國橡膠工業協會數據顯示，2017年我國橡膠消耗量為1010萬噸，其中天然橡膠540萬噸，合成橡膠450萬噸。已經連續多年居世界第一位。

  橡膠行業在發展的同時，也面臨環境、資源、創新等問題。

  有這樣一支團隊，是全世界高校中最大的研究橡膠材料研究隊伍，圍繞橡膠材料的強化、功能化、全壽命周期綠色化，堅持橡膠材料與資源、環境、能源、生命健康及國防間的深度交叉，堅持基礎研究及創新技術的開發。這是北京化工大學材料科學與工程學院（簡稱，“北化材料學院”）院長張立群帶領的一支科研團隊，他們取得了累累碩果，成果轉化和技術支持惠及到百余家企業。

  這支團隊的研究方向是什么？在橡膠材料領域取得什么樣的成果？橡膠材料未來的暢想是怎么樣的？記者有幸與北化材料學院院長張立群對話，以下是內容整理。

  記者：院長您好，請您介紹一下您的團隊情況及研究方向有哪些？

  張立群：我們團隊是一支比較大的團隊，目前有260名碩士與博士研究生，同時還有30余名教師及十幾名外聘的職工。目前是在全世界高校里邊最大的研究橡膠材料的隊伍之一。橡膠元件是國民經濟跟國防軍工的重大需求，團隊主要圍繞著橡膠材料的強化、功能化和綠色化，同時兼顧材料與資源、環境、能源、生命健康以及國防的交叉來展開研究。團隊一直堅持從基礎到應用，重視本學科的基礎科學問題，同時把基礎問題的研究作為創新技術的支撐。

  研究方向方面。從材料的分類來看在原材料上主要研究對象包括生物基橡膠材料、蒲公英橡膠材料、熱塑性彈性體材料及下一代的高性能的輪胎橡膠材料；從材料改性研究角度來講，除了納米增強改性，還有很多其他帶有功能性的改性，包括阻燃、耐油、耐磨、阻尼、消聲、高導電、熱界面材料；另一個方向是橡膠材料綠色化技術，主要是整個橡膠制品的回收跟再利用，我們主要是通過斷交聯鍵技術將橡膠制品比如輪胎變為可再生的資源材料，整個技術往綠色環保方向發展，實現連續化、自動化。

  此外，還包括橡膠材料理論的問題，都是我們研究的內容。

  記者：團隊取得了哪些科研成果？

  張立群：團隊的科技成果惠及到了國內近百余家的企業，與百余家企業展開了科技合作，現在非常緊密合作的大概有30余家。包括輪胎、輸送帶、密封、減震等幾大領域，也包括合成橡膠、天然橡膠等原材料領域，與上述領域的龍頭公司展開合作。

  在技術成果方面有很多，比如我們研發出一套自主知識產權的動態硫化技術。一般傳統的橡膠在回收再利用時，需要將交聯鍵打斷，才可以重新再加工。能不能通過某種技術將橡膠轉化成熱塑性塑料一樣可以反復加工和使用，這一直是很大的方向。后來研發出動態硫化技術，它可以使一系列的橡膠轉變成熱塑性的硫化橡膠，可以反復加工、回收再利用。該技術可以應用在比如說高速鐵路、建筑行業、電子電器、汽車交通等領域。目前，使用該技術的企業已成為世界第三大熱塑性硫化膠的生產企業，并且于A股上市。該技術也獲得了國家獎項。

  目前，企業每年在北化設立的合作獎學金、專項獎學金接近200多萬。團隊一共授權了發明專利大約有200余項，申請了約400多項。整個團隊獲得的國家獎有三項，同時還獲得一些國際的獎項。

  記者：在綠色橡膠材料這一方向做的工作有哪些？

  張立群：比如在輪胎回收方面，現在的輪胎都是采用化學交聯的。國家每年有420萬噸的再生橡膠來自輪胎回收，但是傳統的回收再利用技術在相對開放式的環境進行。溫度高、產生煙氣，造成污染。

  我們目前研發出逐步淘汰傳統的脫硫技術，該技術不是把硫磺拿走，是將硫磺交聯鍵打斷。它是一套封閉的、連續的、自動化程度高的多階螺桿連續動態脫硫技術。該技術已經在全國六家企業推廣運用，中國最大的輪胎公司也已經運用該技術架設了一條線，而且技術出口到斯洛伐克，“一帶一路”也設了點。目前，技術還在不斷地更新中，如果能鋪開應用，能為國家420萬噸再生橡膠的綠色化、連續化、智能化生產提供解決方案。

  記者：橡膠行業未來有什么樣的暢想？

  張立群：無論是材料還是制品、加工技術、制造技術，都會不斷的向前發展。比如現在我們在做可降解橡膠材料。橡膠在溫和條件下，自然存放可達到50年沒有任何問題，實際上高分子材料是很難降解的。比如輪胎領域，我們的思路是做可控降解的輪胎的胎面，比如載重輪胎的胎面，服役期一般都是一年以內。其磨掉的粉都掉在道路、河流、田野，可能有潛在的對土壤的一種污染性，不過這個還需要更嚴謹的評估。如果研發出可降解的輪胎胎面，輪胎在使用過程中，其顆粒流向田間、河渠，慢慢降解掉，更為環保。這方面的的需求其實是非常大，只不過也是很有挑戰性。

  橡膠會不斷的創新發展，甚至被寄望有顛覆性的發展。比如橡膠材料，目前從它的分子設計上，我們可能更多的引入基因組的手段。讓它的設計更為先進，合成更為精準，整個化工的合成過程更為節能、環保、綠色、自動化安全性高。這一過程中有巨大的挑戰，但是存在非常有意思的問題在里頭。以輪胎為例，我們希望將來的輪胎都是智能的，它能隨時在行駛過程中報告所有的信息，包括胎溫、胎壓、行駛狀態、胎內故障，或者希望輪胎可適應全地形路況。

  另外，生命健康產業將來發展會非常快。生命健康產業有彈性體橡膠材料的應用場景。比如我們正在跟北京一家醫院合作研發人工頸椎間盤，該項目包含智能設計，如何根據每個人的個性量身打造并且與人體頸椎間盤完全仿生的這樣的一種彈性元件，替代原先的融合手術。將來要做的事情還很多，隨著人類腳步的發展，人類還要到太空、深海里去，橡膠材料和制品肯定還會不斷地發展進步。

  記者：中國邁向材料強國的途中，作為材料人如何做？

  張立群：材料是人類發展的一個基礎。從學界的角度而言，材料人要注意兩個問題。一是要做得深入，一定要抓住本領域或者細分領域的最主要的基礎科學問題，依靠先進的手段把基礎科學問題逐步研究更深更透，這永遠不能拋棄的。這是支撐材料人理解問題、進行技術創新的必要條件，是基礎科學問題。

  二是要有一個非常活躍的思維，要進行前沿探索，不斷創造新的東西。但是在創造新東西的時候，一個重要的方面之一是一定要深刻的理解或主動性去感知，人類生活、科技、未來發展中的重大需求，以重大需求為導向，有意識、有目的去發展一些先進的材料。理解從設計到合成、制備、應用全鏈條，可以更節省我們的時間，更好的能提高效率。

  另外，中國材料的產業界，也一定要把控人類的重大需求、把控社會的需求，從中尋找問題開發原創性的產品。放棄追蹤、仿制，跟隨別人，才能做出原創東西。

  此外企業在實踐原創的過程中，一定要注意產學研全鏈條的合作，把最優秀的隊伍抓到手，通過科研體制，把重大需求問題解決了，盈利也就實現了。