本发明提供了一种双粒径分布聚丁二烯胶乳的制备方法。本发明采用自制的混合固体酸(碳基固体酸与SO42‑/TiO2/Al2O3)作为附聚剂，并将其制成规整形状的填料填充在固定床式附聚反应器中，80‑120nm小粒径聚丁二烯胶乳在上述两种不同酸强度附聚剂的作用下，分别附聚得到250‑350nm和450‑600nm的双粒径分布聚丁二烯胶乳。本发明提供的方法工艺简单，实现了从单一物料同时制备双粒径分布聚丁二烯胶乳的连续工艺，且碳基固体酸的均匀孔道结构有效地避免了附聚过程中大粒径胶乳在酸性位点处碰撞导致的乳液失稳，降低了附聚过程析胶导致的清釜频次，满足工业化生产简便易操作的要求。