本发明提供了一种氯化丁基橡胶的制备工艺，包括以下步骤：A)将丁基橡胶与脂肪烃混合，得到胶液；B)将所述胶液与水混合，得到乳状液；C)在避光、20～50℃的条件下，将氯化剂、氧化剂以及所述乳状液混合搅拌后，进行反应，得到反应后的乳状液；D)将向所述反应后的乳状液中依次加入缚酸剂以及浸润剂进行反应，得到反应液；E)将所述反应液洗涤后，加入助剂混合，再闪蒸除去溶剂，得到胶料；F)将所述胶料挤压脱水、干燥后，得到氯化丁基橡胶。本发明在现有工艺基础上引入氧化剂提高氯化剂中氯元素的利用率，同时在中和工段引入浸润剂，更好地形成油包水体系，使得中和更加充分，所得的氯化丁基橡胶仲位烯丙基氯取代产物含量更高。