近几年,中国轮胎工业发展迅速,产量已位居世界第一,消费量仅次于美国位列第二。但由于关键工序未能取得革命性的技术突破,相较而言我国仍然不能称为轮胎制造强国。我国轮胎生产行业的产品档次不高、生产效率较低,特别是行业能源消耗一直居高不下,这与当前国家提倡的低碳经济、绿色制造科学发展观越来越不协调,成为制约行业健康可持续发展的一大瓶颈。　　混炼工序是轮胎生产能耗最大的一道工序,约占整个轮胎生产流程能耗的40%。传统的混炼方法主要都采用密炼机进行混炼,属于问歇式混炼工艺。这种工艺采用多段混炼法,能耗大,需要停放,效率相对较低。目前国内外兴起一种采用一台密炼机、多台开炼机组成的低温一次法混炼工艺。其优点是节能,效率高,同时属于低温一次法混炼,能够提高混炼胶的物理机械性能。但这种工艺还存在许多理论方面和应用方面的问题需要探讨,因此本文针对这一现状,就低温一次法混炼进行了系统的理论和实验研究。　　1、本文查阅了大量相关资料,对传统的橡胶混炼工艺及设备进行了深入了解,并对轮胎行业胎面胶多段法混炼工艺存在的不足之处进行了分析,在此基础上对低温一次法混炼进行了探讨。主要分析了低温一次法混炼中密炼机和开炼机的混炼机理:密炼机只进行胶料的剪切升温和搅拌混合,而开炼机则主要进行胶料的均化和补充混炼,以及加硫混炼。　　2、根据低温一次法混炼的原理,设计了切实可行的实验平台。为了提高密炼机对胶料的剪切升温和搅拌混合作用,设计了一种剪切型八棱同步转子。为开炼机配备了液压调距装置,可根据胶料的混炼程度实现自动调距。　　3、运用polyflow专业有限元分析软件对密炼机混炼时的压力场、速度场、剪切速率分布、黏度分布和混合指数分布进行了模拟分析。模拟结果显示:本文设计的剪切型八棱同步转子的剪切作用较强,有利于胶料的剪切升温。转子具有较强的搅拌作用,胶料可以快速的实现搅拌混合。　　4、在试验平台上进行了低温一次法混炼的实验研究。选取低温一次法中几个重要的工艺参数,根据正交实验法确定出具体的实验方案。实验完成后,通过对终炼胶各项性能的测试与比较,得到了低温一次法混炼的最佳工艺参数:密炼机转子转速为60r/min；密炼时间为3min；开炼温度为85℃；开炼时间为15min；开炼机加硫时间为第9min。然后针对低温一次法混炼和传统多段法混炼进行了对比研究,实验时都采用它们的最佳工艺参数。得到的对比结果是:低温一次法混炼工艺比传统多段法混炼工艺可以节能13%左右,还可以提高生产效率两倍多,并能有效提高终炼胶的基本物理性能。