本发明提供一种水性聚氨酯乳液及其制备方法和应用，所述水性聚氨酯乳液的原料包括第一预聚体、第二预聚体、羟基二元胺、多元胺扩链剂、二元肼和中和剂，所述第一预聚体的原料包括第一聚合多元醇、第一异氰酸酯、羟基环氧树脂、氨基硅氧烷、含酮羰基的小分子醇和第一亲水扩链剂，所述第二预聚体的原料包括第二聚合多元醇、第二异氰酸酯、多元醇扩链剂和第二亲水扩链剂；通过选用亲水含量不同的第一预聚体和第二预聚体进行搭配，辅以羟基二元胺、多元胺扩链剂和二元肼三者搭配进行扩链，有效提高了聚氨酯树脂的交联度，得到了兼具优异耐擦性、耐热性、耐候性及机械强度的水性聚氨酯乳液。