本发明公开了一种提高极限膜厚的水性聚氨酯涂料及其制备方法，所述水性聚氨酯包含A、B两组份，A组分主要包括以下重量份的组份：35‑42％份的水性羟基丙烯酸a，15‑18％份的水性羟基丙烯酸b，25‑30％填料，1‑3％的助剂，4‑6％成膜助剂c，7‑10％的水；B组分主要包括以下重量份的组分：8～10％水，80‑90％异氰酸酯，3‑5％成膜助剂d；其制备方法是：将水、部分助剂混合搅拌均匀，加入填料，并在高速状态下分散至达到规定细度，然后降速把水性羟基丙烯酸a、b及部分助剂搅拌均匀即可获得水性聚氨酯涂料A组分。B组分先将水、异氰酸酯、成膜助剂混合搅拌均匀即可。本发明的水性聚氨酯涂料具有极低的VOC、优良的物理机械性能及高的极限膜厚，适合应用于环保型高装饰性面漆涂料。