本发明涉及一种电力复合材料用改性聚氨酯树脂及其制备方法和应用，通过在在含不饱和键多元醇分子链中引入异氰酸酯基团，经接枝过程中的酯化反应生成稳定的高键能氨酯结构，氨酯结构又使得分子链之间、以及分子链与玻璃纤维表面富羟基层之间形成强结合力氢键和静电作用力，因而，树脂及树脂与玻璃纤维间具备良好的兼容性，赋予相应复合材料优异的力学性能和耐老化性能，且通过不饱和多元醇链上的不饱和双键进行固化，赋予单组分改性聚氨酯优异的加工工艺性能，避开了传统双组份聚氨酯树脂固化反应剧烈、难以控制的工艺问题。