随着国民经济的快速发展，各行各业对橡胶制品的需求量越来越大，不仅仅是数量上，更重要的是质量上。橡胶混炼就是通过机械作用使生胶或塑炼胶与各种配合剂均匀混合在一起的过程，是橡胶制品加工的第一道工序，也是最重要的工序之一，因为混炼胶质量的好坏直接影响到橡胶制品的最终质量和使用寿命。现在橡胶混炼设备主要是开炼机和密炼机，但是近年来，串联式密炼机和低温一次法混炼也被广泛的使用。不论使用哪种混炼设备，橡胶在混炼过程中主要经受的是剪切作用和拉伸作用，但混炼方法和混炼设备不同，混炼结果差异较大。本文在查阅了大量国内外有关橡胶混炼的相关文献、专利及资料的基础上，拟对目前常用的混炼方法和混炼设备的机理及工艺进行了初步探讨，并且通过实验进行了比对。在本次论文中，主要做了以下几个方面的工作：（1）通过查阅大量的国内外文献资料，对开炼机、密炼机、串联式密炼机以及低温一次法的混炼过程和混炼机理进行了深入的学习和探讨；（2）基于POLYFLOW软件，对开炼机混炼过程、密炼机混炼过程进行了模拟，得出了混炼过程中的剪切速率分布、混合指数分布、速度矢量场、压力场等，并算出了平均剪切速率和平均混合指数的大小；（3）对串联式密炼机混炼实验设计了5水平、6因素的正交实验L25（56）方案，通过对实验数据进行分析，得出串联式密炼机混炼过程中的最佳工艺参数：上游填充系数为0.7；上顶栓压力为0.9MPa；上游转子转速为90r/min；下游转子转速为80r/min；上游冷却水温度为70℃；下游冷却水温度为50℃；（4）在各种混炼方法的最佳工艺参数下，设计了各种混炼方法的控制变量法实验方案，通过只改变开炼机转速和辊距、密炼机转速、串联式密炼机转速以及低温一次法中密炼机和开炼机的转速，来达到改变混炼过程中剪切速率和混合指数的目的，并进行了大量的实验；（5）在对四种混炼方法的混炼实验的基础上，使用SPSS软件对实验数据进行分析，得出了四种混炼方法下变量对混炼胶性能的影响；（6）以剪切速率和混合指数为自变量，建立了四种混炼方法下混炼胶门尼粘度和分散度的工程数学模型，并且将求得的工程数学模型进行横向对比，得出了不同混炼方法之间的等效混炼关系，并进行了实验验证。