本发明属于涂料技术领域，公开了一种纳米纤维素晶须接枝水稀释型光固化ＰＵＡ树脂及制备与应用。所述制备方法为：将芳香族或者脂肪族二异氰酸酯与聚氧化丙烯二醇反应，得聚氨酯预聚物Ⅰ，然后将其依次与二羟甲基丙酸、纳米纤维素晶须、丙烯酸羟丙酯和季戊四醇三丙烯酸酯混合物反应，得到含纳米纤维素晶须的ＰＵＡ预聚物，然后将预聚物中和后用水稀释，脱除丙酮溶剂，得到产物。本发明将纳米纤维素晶须通过ＮＣＯ与ＯＨ基团接枝聚合反应到聚氨酯预聚物分子链上，所得产物具有极快的光固化速度、极好附着力、良好的储存稳定性及耐水性；由其光固化的漆膜拉伸强度可达１５．５１ＭＰａ，具有良好的力学性能。