本发明涉及一种用于终端除盐高速复床设备的离子交换树脂，本发明还涉及一种用于终端除盐高速复床设备的离子交换树脂的制备方法。
背景技术：
近年来，随着亚临界、超临界、超超临界发电机组投入运行，对于锅炉补给水水质要求越来越高。在不锈钢冷轧生产过程中也需要用超纯水冲洗钢表面。半导体工业也特别需要超纯水。常用的超纯水制备方法有：离子交换法，一次蒸馏冷凝法，电渗析法等，目前主流工艺还是采用阳床+阴床+混床的离子交换处理工艺。
阴床内装强碱性阴离子交换树脂，原水经过阴床，使水中的阴离子与离子交换树脂上的氢氧根离子发生反应，水中的各种阴离子被吸附在离子交换树脂上，而离子交换树脂上的氢氧根离子则到了水中，达到脱除杂质阴离子的目的。但是常规离子交换树脂稳定性及抗有机物污染性差，常规离子交换树脂通常适用于30℃-60℃，原水中的各种有机物会妨碍离子交换树脂的效果，虽然采用氢氧化钠再生时，有一部分有机物会清洗出来，但是仍然有相当数量的有机物不能克服范德华力而继续留在树脂内部。受污染的树脂因为交换容量下降会造成再生用水量升高同时制水量下降。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种用于终端除盐高速复床设备的离子交换树脂，所述离子交换树脂具有有以下结构通式：
其中ps为聚苯乙烯共聚体树脂骨架，a+为烷基胍及其衍生物，具有以下的结构通式：
其中，r1-r5可以独立地选自卤素、羟基、烷基中的一种或几种；
b-为与树脂选用配对的阴离子。
作为一种优选的技术方案，所述聚苯乙烯共聚体树脂为二乙烯基苯交联的聚苯乙烯共聚体树脂。
作为一种优选的技术方案，所述聚苯乙烯共聚体树脂的交联度重量百分比为1-20%。
本发明另一方面提供了一种用于终端除盐高速复床设备的离子交换树脂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
季铵化步骤：将氯甲基化聚苯乙烯树脂与烷基胍类化合物在有机溶剂中进行季铵化反应得到氯型阴离子交换树脂；
转型处理步骤：用氢氧根将上述树脂中的氯离子交换，得到离子交换树脂。
作为一种优选的技术方案，所述烷基胍类化合物的结构如下：
其中，r1-r5可以独立地选自卤素、羟基、烷基中的一种或几种；
b为与树脂选用配对的阴离子。
作为一种优选的技术方案，所述季铵化步骤中，氯甲基化聚苯乙烯树脂与烷基胍类化合物的质量比为1：2.2-4.0。
作为一种优选的技术方案，所述季铵化步骤中的反应温度为50-90摄氏度，反应时间为12-48小时。
作为一种优选的技术方案，所述季铵化步骤中的有机溶剂选自四氯甲烷，苯，乙醇中的一种或几种。
作为一种优选的技术方案，所述转型处理步骤包括以下具体步骤：
取氯型阴离子交换树脂，装于交换柱中，按氯型阴离子交换树脂的总交换容量，配制氢氧化钠溶液，控制体积空速不大于4h-1，直至流出液中用硝酸-硝酸银溶液检验不显混浊，再用去离子水洗涤,得到离子交换树脂。
作为一种优选的技术方案，所述氢氧化钠溶液的用量为氯型阴离子交换树脂体积的5-10倍，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为4%-8%。
作为一种优选的技术方案，所述去离子水的用量为氯型阴离子交换树脂体积的10-15倍。
本发明的离子交换树脂和常规阴离子交换树脂相比，其抗污染能力及稳定性更好，交换能力更稳定，寿命更长。
参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。
具体实施方式
除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
本发明所述的制备方法的具体步骤为：
季铵化步骤：
取一定量的大孔氯甲基化聚苯乙烯树脂，与2.2-4.0倍量（质量比）的烷基胍类化合物在有机溶剂中进行季铵化反应，得到氯型阴离子交换树脂。
具体的，以1,1,3,3-四甲基-2-正丁基胍作为烷基胍类化合物为例，其反应如下：
树脂的转型处理步骤:
取一定量的上述制备的阴离子交换树脂，装于交换柱中，按树脂的总交换容量，配制体积比5-10倍量的氢氧化钠溶液，控制体积空速不大于4h-1，直至流出液中用硝酸-硝酸银溶液检验不显混浊，再用树脂体积10-15倍的去离子水洗涤树脂。
作为一种优选的技术方案，所述烷基胍类化合物的结构如下：
其中，r1-r5可以独立地选自卤素、羟基、烷基中的一种或几种；具体地，烷基为碳原子数1-20的烷基，优选r1-r4为1-3个碳原子的烷基，r5优选2-20个碳原子的烷基。
b为与树脂选用配对的阴离子。
作为一种优选的实施方式，所述季铵化步骤中，氯甲基化聚苯乙烯树脂与烷基胍类化合物的质量比为1：2.2-4.0。
作为一种优选的实施方式，所述季铵化步骤中的反应温度为50-90摄氏度，反应时间为12-48小时。
作为一种优选的实施方式，所述季铵化步骤中的有机溶剂选自四氯甲烷，苯，乙醇中的一种或几种。
作为一种优选的实施方式，所述转型处理步骤包括以下具体步骤：
作为一种优选的实施方式，所述氢氧化钠溶液的用量为氯型阴离子交换树脂体积的5-10倍，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为4%-8%。
作为一种优选的实施方式，所述去离子水的用量为氯型阴离子交换树脂体积的10-15倍。
本发明的离子交换树脂和常规阴离子交换树脂相比，其抗污染能力及稳定性更好，交换能力更稳定，寿命更长。
在下文中，通过实施例对本发明进行更详细地描述，但应理解，这些实施例仅仅是例示的而非限制性的。如果没有其它说明，所用原料都是市售的。
下面参照几个例子详细描述本发明。
实施例1
在装有搅拌器、冷凝管和温度计的250ml四口烧瓶中加入10g氯甲基化聚苯乙烯树脂微球（1%dvb交联）,100ml四氯甲烷，溶胀12h，加入26g1,1,3,3-四甲基-2-正丁基胍，升温至90℃搅拌反应48h，反应完后，滤出树脂，乙醇洗涤，得氯型强碱性阴离子交换树脂。
取8g得到的氯型强碱性阴离子交换树脂，装入离子交换柱中，配制体积8倍量的氢氧化钠溶液，控制体积空速不大于4h-1，直至流出液中用硝酸-硝酸银溶液检验不显混浊，再用树脂体积15倍的去离子水洗涤树脂，直至洗出水用ph试纸检测为中性。得到氢氧型强碱性阴离子交换树脂p1。
实施例2
在装有搅拌器、冷凝管和温度计的250ml四口烧瓶中加入10g氯甲基化聚苯乙烯树脂微球（2%dvb交联）,100ml四氯甲烷，溶胀12h，加入26g2-叔-丁基-1,1,3,3-四甲基胍，升温至90℃搅拌反应48h，反应完后，滤出树脂，乙醇洗涤，得氯型强碱性阴离子交换树脂。
取8g得到的阴离子交换树脂，装入离子交换柱中，配制体积5倍量的氢氧化钠溶液，控制体积空速不大于4h-1，直至流出液中用硝酸-硝酸银溶液检验不显混浊，再用树脂体积12倍的去离子水洗涤树脂，直至洗出水用ph试纸检测为中性。得到氢氧型强碱性阴离子交换树脂p2。
稳定性评价：
稳定性评价：将合成的氢氧型强碱性阴离子交换树脂放入内有四氟乙烯的压力罐，加入定量去离子水，于烘箱中80℃放置30天，测定其强碱交换容量的下降情况。
将合成的氢氧型强碱性阴离子交换树脂p110g、常规离子交换树脂d201阴离子交换树脂10g、常规离子交换树脂d301阴离子交换树脂10g放入内有四氟乙烯的50ml压力罐，加入40ml去离子水，于烘箱中80℃放置30天，测定各树脂交换容量的下降情况。各树脂经80℃加热30天后，p1、d201、d301离子交换树脂交换量损失率依次为4.5%、14.3%、18.7%，可知树脂有很高的稳定性。
用于终端除盐高速复床设备进行树脂交换效能评价：
将树脂放入终端除盐高速复床设备内的扁平床，打开设备，连续运行设备，定时对出口水进行取样分析其电导率，离子交换量。
将合成的氢氧型强碱性阴离子交换树脂p15kg、常规离子交换树脂d201离子交换树脂5kg、常规离子交换树脂d301离子交换树脂5kg放入终端除盐高速复床设备内的扁平床，在50°c下，开启设备并将设备运行一个周期，在设备出口检测水的电导率，当电导率大于5mω.cm时，停止运行设备，记录运行时间。经实验记录，同等树脂用量情况下，p1、d201、d301离子交换树脂运行时间分别为150h、105h、95h。
用于终端除盐高速复床设备进行树脂重复性评价：
将合成的氢氧型强碱性阴离子交换树脂p15kg、常规离子交换树脂d201离子交换树脂5kg、常规离子交换树脂d301离子交换树脂5kg放入终端除盐高速复床设备内的扁平床，在50°c下，开启设备并将设备连续运行二个月，打开设备取出各树脂，测定交换量。p1、d201、d301离子交换树脂交换量损失率依次为1.5%、6.3%、7.8%。可知树脂有很高的寿命。
可以看出，本发明的离子交换树脂和常规阴离子交换树脂相比，其抗污染能力及稳定性更好，交换能力更稳定，寿命更长。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。