本发明公开了一种异氰酸酯接枝天然不饱和酚白炭黑分散剂及其制备方法，将天然不饱和酚与异氰酸酯先进行反应，再与聚乙二醇进行反应，即得到所述异氰酸酯接枝天然不饱和酚白炭黑分散剂。本发明所述白炭黑分散剂，其分子中含有的聚乙二醇链段和氨基甲酸酯基团能与白炭黑表面的硅羟基形成氢键作用，从而实现对白炭黑粒子的有效包覆，可分散白炭黑；其不饱和侧链与橡胶具有很好的相容性和反应活性，可参与橡胶的硫化。本发明还公开了将所述白炭黑分散剂用于钢丝覆胶、轮胎胎体帘线和胎面等橡胶制品中。本发明以天然产物为原料，具有可再生性，绿色环保，资源丰富，符合可持续发展战略。