本发明公开了一种高硬度水性聚氨酯树脂涂料组合物及其制备方法，涉及高分子材料科学领域，该涂料组合物基于以下组分按重量份数配制：低聚物二醇100‑300份、扩链剂10‑60份、硅交联剂5‑15份、羧酸单体10‑30份、二异氰酸酯50‑150份、溶剂适量、纳米填料1‑20份、抗微生物剂1‑10份、紫外线稳定剂5‑20份。通过使用特定的低聚物二醇和硅交联剂，以及精心选定的二异氰酸酯，本发明的涂料组合物体系能形成高度交联的网络结构，显著提高最终硬度的同时提高其他核心力学参数。