本发明公开了一种碳纳米管包覆的MoS2微球改性水性膨胀型防火涂料，包括以下重量份的组分：丙烯酸乳液40‑60份、水性环氧乳液4‑8份、碳纳米管包覆的MoS2微球0.01‑5份、多聚磷酸铵15‑20份、三聚氰胺7‑10份、双季戊四醇7‑10份、润湿分散剂0.1‑1份、消泡剂0.3‑3份、有机硅流平剂0.1‑1份、防沉剂0‑3份、成膜助剂2‑5份、水5‑10份。还提供了上述涂料的制备方法。本发明以水性丙烯酸乳液复合少量环氧乳液为主体基料，兼顾了炭层的膨胀倍率和附着力两个关键指标。同时，碳纳米管包覆的MoS2微球，充分发挥MoS2和碳纳米管协同产生的阻隔效应和保温作用，以及膨胀过程产生二氧化碳等不燃气体，提升涂层的耐火性能。本发明的涂料在高温下生成结构稳定、附着力优异、耐火性能突出的炭膨胀隔热层。