1986年9月，17岁的张立群考上了北京化工大学高分子系橡塑工程专业。1989年，他在老师的带领下深入我国轮胎工业的巨头企业—大中华橡胶厂和上海正泰橡胶厂进行生产实习，正是在那段时间里，他对橡胶材料与加工成型产生了浓厚的兴趣。白天实习，晚上总结，实习结束后，他交出了多达300页稿纸的生产实习报告。

1990年，张立群被保送攻读硕士研究生，而后又被推荐攻读博士研究生，开始了正规的橡胶科学研究。5年多的时间里，他一直从事短纤维增强橡胶复合材料的研究，在进行复合材料应力传递理论和强度预测研究的同时，他立志把橡胶用预处理短纤维技术（以改善短纤维在橡胶中的分散度和提高短纤维与橡胶间的粘合）工业化。经过日日夜夜的苦干和无数次的失败，最终他成功了。1994年，基于他和两位导师等人发明的技术，我国第一家橡胶用预处理短纤维生产厂建成投产，开始取代美国Monsanto公司生产的Santoweb产品，至今，我国自主研发生产的预处理短纤维已经占领国内市场70%的份额，在众多橡胶企业的产品中应用。1996年，这一技术获得了原化工部技术发明二等奖。在那5年多的研究和学习过程中，他对橡胶材料科学与工程领域产生了深厚的感情。