橡膠密煉機即密閉式煉膠機，主要用于橡膠的塑煉和混煉。 橡膠密煉機一般由密煉室、兩個相對回轉的轉子、上頂栓、下頂栓、測溫系統、加熱和冷卻系統、排氣系統、安全裝置、排料裝置和記錄裝置組成。
橡膠密煉機工作時，兩轉子相對回轉，將來自加料口的物料夾住帶入輥縫受到轉子的擠壓和剪切，穿過輥縫后碰到下頂拴尖棱被分成兩部分，分別沿前后室壁與轉子之間縫隙再回到輥隙上方。在繞轉子流動的一周中，物料處處受到剪切和摩擦作用，使膠料的溫度急劇上升，粘度降低，增加了橡膠在配合劑表面的濕潤性，使橡膠與配合劑表面充分接觸。配合劑團塊隨膠料一起通過轉子與轉子間隙、轉子與上、下頂拴、密煉室內壁的間隙，受到剪切而破碎，被拉伸變形的橡膠包圍，穩定在破碎狀態。同時，轉子上的凸棱使膠料沿轉子的軸向運動，起到攪拌混合作用，使配合劑在膠料中混合均勻。配合劑如此反復剪切破碎，膠料反復產生變形和恢復變形，轉子凸棱的不斷攪拌，使配合劑在膠料中分散均勻，并達到一定的分散度。由于密煉機混煉時膠料受到的剪切作用比開煉機大得多，煉膠溫度高，使得密煉機煉膠的效率大大高于開煉機。密煉機混煉的膠料質量好壞，除了加料順序外，主要取決于混煉溫度、裝料容量、轉子轉速、混煉時間、上頂拴壓力和轉子的類型。
橡膠密煉機混煉中，生膠、炭黑和液體軟化劑的投加順序與混煉時間特別重要，一般都是生膠先加，再加炭黑，混煉至炭黑在膠料中基本分散后再加入液體軟化劑，這樣利于混煉，提高混煉效果，縮短混煉時間。液體軟化劑過早加入或過晚加入，均對煉不利，易造成分散不均勻，混煉時間延長，混煉溫度高有利于生膠和膠料的塑性流動和變形，有利于橡膠對固體配合劑粒子表面的濕潤和混合吃粉，但又使膠料的粘度下降，不利于配合劑粒子的破碎與分散混。混煉溫度過高還會加速橡膠的熱氧老化，使硫化膠的物理機械性能下降，即出現煉現象；還會使膠料發生焦燒現象，所以密煉機混煉過程中必須采取有效的冷卻措；但溫度不能太低，否則會出現膠料壓散現象。