本课题以高低温法小试生产的丁苯胶乳工艺为基础,通过对其中试试验传热问题的调控,在京博化工研究院实现了中试放大生产,并对生产的胶乳进行了改性乳化沥青和路试铺装测试。为了扩大高性能丁苯胶乳的应用领域,又进行了粉末化制备的工艺探究和基质沥青的改性应用研究。比较了胶乳接枝法和凝聚法两种工艺,确定了粉末丁苯橡胶的最佳制备工艺。研究高低温制备工艺的丁苯胶乳中试放大过程,发现前期反应放热巨大,聚合釜温在5.9℃和34.4℃之间出现波动,工艺不稳定。通过探究不同制冷措施下的控温曲线,研究了中试传热过程。发现采用-15℃制冷液、双制冷机切换制冷以及夹套制冷能够控制低温聚合阶段的釜温大范围波动,解决传热问题。将中试生产的丁苯胶乳改性乳化沥青进行路试铺装测试,结果表明测试路段稳定性较好,性能符合交通部相关指标。在丁苯胶乳的粉末化制备研究中,以高低温聚合工艺生产的丁苯胶乳为原料,以苯乙烯和丙烯腈为接枝单体,通过胶乳接枝法对丁苯胶乳进行粉末化制备。结果表明,采用活化剂EDTA铁钠盐和亚硫酸氢钠将55℃的接枝率提高了4.75%,1.5%的乳化剂用量和1.3%的电解质用量使胶乳具有最高的接枝率和接枝效率。但是胶乳接枝法制备的粉末丁苯橡胶改性沥青的低温延度损失严重,5℃延度低于10 cm,不适于改性沥青的粉末丁苯橡胶生产。本文又采用了凝聚法对丁苯胶乳进行粉末化制备研究。通过对絮凝剂、絮凝温度、隔离剂和凝聚剂对凝聚工艺影响的探究,确定了最优的粉末丁苯橡胶生产工艺。工艺配方及条件为:隔离剂采用硬脂酸钠、油酸钠和硅油等复配隔离剂,絮凝剂选用质量分数为15%的氯化钠溶液,凝聚剂选质量分数为15%的硫酸镁溶液,絮凝温度为55℃。将凝聚法制备的粉末丁苯橡胶进行改性沥青测试,结果表明,当添加量为2%时,改性沥青软化点为54.8℃,较基质沥青提高了7.2℃,5℃延度由小于10cm提高到100cm以上,粉末丁苯橡胶同时改善了沥青的高低温性能,是最佳的粉末丁苯橡胶制备工艺。