本发明合成出一种长链对称型四卤化物偶联剂1,5‑二溴‑3,3二(2‑溴乙基)戊烷，然后与反应单体由1,3‑丁二烯、苯乙烯和二乙烯基苯(DVB)，通过采用变温和变速的聚合方法，偶合制备出宽乙烯基分布、无规、长的渐变段三元四臂梳状星型结构的成核剂([PS‑S(DVB)B/(S→(DVB)B)‑(DVB)BR‑]nY)，最后在路易斯酸和质子酸复配的催化体系下，该成核剂与异丁烯和异戊二烯通过采用先臂后核法进行阳离子聚合制备出宽分布四臂梳状星型支化丁基橡胶。本发明解决了丁基橡胶保持足够的生胶强度和良好的气密性前提下，在加工过程中易出现的挤出胀大和应力松驰速率慢的问题，实现了丁基橡胶的物理机械性能和加工性能的平衡。本发明的制备方法具有工艺流程短，分子量可控，产品加工性能好，适合工业化生产等特点。