本发明属于高分子材料领域，公开了一种聚碳型水性聚氨酯及其制备方法。所述制备方法为：将异氰酸酯、多元醇化合物、聚碳酸酯改性剂、季铵盐和扩链剂混合并加热反应，得到聚碳型水性聚氨酯。所述聚碳酸酯改性剂是在季铵盐的存在下，将碳酸酯和缩水甘油醚在常压条件下加热至70～200℃搅拌反应得到。本发明的聚碳型水性聚氨酯使用具有来源于碳酸酯和缩水甘油醚结构的聚碳酸酯改性剂制备得到，具有稳定性好、成膜温度低、涂膜硬度高、附着力好的优点，且具有良好的耐水性、耐温性和耐候性，更适用于汽车内部件涂层。