本发明公开了一种疏水双壳异氰酸酯型自修复微胶囊及其制备方法和应用，属于高分子化学技术领域。首先用TMP和IPDI单体制备多官能度异氰酸酯预聚体芯材TMP‑IPDI，然后以聚氨酯为壁材，与制得的芯材和荧光剂4，4‑双(2‑二磺酸钠苯乙烯基)联苯制备荧光异氰酸酯型自修复微胶囊粉末；最后用十三氟辛基三甲氧基硅烷改性的二氧化硅对制得的荧光异氰酸酯型自修复微胶囊进行二次包覆，得到疏水双壳异氰酸酯型自修复微胶囊。本发明的操作简单，制备出的微胶囊自修复效率高、致密性好，能够作为涂层填料，修复涂层微裂纹，同时具有疏水、防腐等功能。