丁基橡胶冷流性大，配合剂分散困难。用开炼机混炼时，包辊性差，高填充时胶料又易粘辊。生产上一般采用引料法（即待引胶包報后再加生胶和配合剂）和薄通法（即将配方中的一半生胶用冷辊及小辊距反复薄通，待包辊后再加另一半生胶）。混炼温度一般控制在40~60°C（前辊温应比后辊温低10～15°C），速比不宜超过1:1.25，否则空气易卷入橡胶料中引起产品起泡。在配合剂吃净前不可切割。

混炼时若出现脱辊现象，可适当降低辊温。发现过分粘辊现象，可用升温的方法使胶料脱辊。也可在胶料中加入脱辊剂，如硬脂酸锌、低分子聚乙烯等，用量2~2.5份。

    丁基橡胶用密炼机混炼时可采用一段混炼和二段混炼以及逆混法。装胶容量可比天然橡胶稍大（5%~10%），尽可能早地加入补强填充剂可以产生最大的剪切力和较好的混炼效果，混炼时间比天然橡胶长30%~50%左右。混炼温度一般控制在一段混炼排胶温度120°C以下，二段混炼排胶温度155°C左右。高填充胶料在密炼机混炼时易出现压散（如粒化）现象，处理方法是增大装胶容量或采用逆混法。

    为了改善混炼效果，提高结合橡胶含量，可对混炼胶料进行热处理。即将热处理剂（如对二亚硝基苯）1~1.5份混入丁基橡胶中，然后在高温下进行处理。热处理分动态和静态两种，前者在密炼机上与第一段混炼一并进行，处理温度120～200°；后者置于直接蒸汽或热空气中进行2～4h。丁基橡胶的饱和度高，混炼时不能混入其他生胶，以免影响胶料质量，为此在混炼前必须彻底清洗机台。