生胶经过机械塑炼后分子量降低、黏度下降、可塑性增大，氧的氧化作用对橡胶大分子链断裂的影响是很大的，氧既可以直接与橡胶大分子发生氧化作用，使大分子氧化裂解，又可以作为活性自由基的稳定剂使自由基转变为稳定的分子。
低温机械塑炼时，由于分子链中央部分受力最大，伸展也最大，链段的两端却仍保持着一定的卷曲状，因此当剪切力达到一定值时，大分子链中央部分便首先断裂。分子量愈大，分子链中央部位所受切应力也愈大，愈容易被切断。由于最大分子量级分将最先断裂而消失，低分子量级分变化,，而中等分子量级分由于大分子断裂得以增加。因此塑炼使橡胶分子量分布变窄。
氯丁橡胶塑炼时，辊温不能过高，否则容易黏辊，不易操作，结晶度高的品种，温度可高些，通用型氯丁胶的塑炼温度一般以40~C以下为好。
氯丁橡胶用开炼机塑炼一般先在辊温30～35℃，以5～6mm辊距通过3～4次，使胶料受热压软，再以3~4mm辊距通过3～4次，此后以小辊距(≤0.5～1.Omm)薄通10～15min，最后以5～6mm辊距下片。
塑炼胶加配合剂进行混炼时辊筒的转速越快，混炼时间越短，生产效率越高，但若转速过高，则操作不安全。一般说来，规格较小的炼胶机，辊筒转速较小。
两辊筒问的速比产生剪切作用，促使配合剂在胶料中分散。速比越大，混炼越快，但摩擦生热越多，胶料升温越快，容易引起焦烧。开炼机混炼时的速比都比塑炼时小，合成橡胶料混炼时的速比应比天然胶胶料小，用于混炼的开炼机速比一般在1：(1.1～1.2)。在容量比较合理的情况下，辊距一般为4～8mm。在一定的辊速和速比条件下，辊距越小，辊筒之间的速度梯度越大，对胶料产生的剪切作用越大，混炼效果和混炼速度越大。辊距不能过小，否则会使辊筒上面的堆积胶过多，胶料不能及时进入辊缝，反而会降低混炼效果。为使堆积胶保持适当，在配合剂不断加入、胶料总容积不断递增的情况，辊距应不断放大，以求相适应。
混炼过程中必须不断通入冷水冷却，使辊筒表面温度保持在50~60~C，合成胶辊温要适当低些，一般在40~C以下。在保证混炼均匀的前撂下，可适当缩短混炼时间，时间过短毗炼不均匀，时间过长不仅会降低生产效率，而且容易产生胶料过炼现象，降低胶料物理力学性能。
合理的装胶量根据胶料全部包覆前辊筒以后，并在两辊筒的上面存有一定数量的积胶来确定。填充量较大、密度较大的胶料，装胶量可适当减小，母胶混炼，装胶量可适当增大。为提高混炼效果，一开始就应当把配合剂加足，以相应缩短混炼时间。一般来说，配合量较小而且难以分散的先加，用量多而容易分散的后加，硫化剂和促进剂分开加，硫化剂最后加入。
氯丁橡胶混炼时，产生热量大、升温度速度快、易黏辊、易焦烧、配合剂分散较慢。因此，混炼时间要短，辊温要低(40～50~C)，容量宜小(为天然胶容量的70%左右)，辊筒速比也不宵大，加料顺序为氧化镁、防老剂丁、氧化锌.氧化镁一定要先以防焦烧。
氯丁橡胶对温度很敏感，70℃下呈弹性态.利用弹性相力，可使填充剂分散良好，胶料不黏辊，下片方便;高于氯丁胶呈松散的粒状相，胶的内聚力减弱，表面出现裂口，重，不便下片。混匀后的氯丁胶应尽快溶于溶剂中制成胶混炼胶片，可能发生硫化或返原以致报废。当表面局部变化，无法溶匀或溶制的胶液拉丝太长时，说明混炼胶片变坏了。
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