本发明公开了一种水溶性封闭型聚氨酯固化剂及其制备方法和应用，所述水溶性封闭型聚氨酯固化剂是先将异氰酸酯进行部分封闭后与二羟甲基羧酸反应，生成产物A，然后再将产物A中剩下的‑NCO全部封闭，得到水溶性封闭型聚氨酯固化剂。本发明的封闭型聚氨酯固化剂以三官能度异氰酸酯预聚物为主，具有分子量比较小，固含量比较高，NCO％比较高，水溶解性好能与水按任意比例溶解等优点，使用非常方便，主要用于与水性树脂配套，制作水性烤漆和水性高温胶，并在热敏感材料的涂装上有良好的应用前景。