Cat anti korosi atau cat anti karat atau disebut juga sebagai cat tahan korosi atau cat tahan karat adalah sebuah material cat yang di aplikasikan atau dilapiskan kepada material yang terbuat dari bahan besi, baja atau steel, agar supaya baja/steel/besi tersebut tidak timbul korosi atau karat. Cat Anti Korosi atau Cat Anti Karat mempunyai karakteristik sifat proteksi atau Protective Coating anti korosi. Cat Anti Korosi atau Cat Anti Karat pada dasarnya mengandung pigment yang berfungsi untuk mencegah korosi atau karat, di kombinasikan dengan resin atau binder atau perekat yang mempunyai sifat proteksi terhadap besi/baja/steel sehingga terlindung dari media luar, yaitu udara dan air. Cat anti korosi umumnya merupakan jenis cat dasar atau cat meni atau cat primer yang cocok sekali diaplikasikan pada saat setelah besi/steel/baja melalui proses blasting atau atau pembersihan dengan skala sa 2,5a. Setelah proses ini Cat Anti Korosi atau Cat Anti Karat dapat langsung diaplikasikan dengan dengan menggunakan kuas, roll, air spray spray atau airless spray, spray, dengan pengencer thinner perbandingan perbandingan 10-20 prosen dari berat cat atau tergantung jenis aplikasi dan metode pengecatan di lapangan. Umumnya Cat Anti Korosi atau Cat Anti Karat Karat berwarna grey berwarna grey atau atau red oxide. oxide. Warna grey pada Cat Anti Korosi atau Cat Anti Karat mengandung pigment zinc zinc yang terdapat pada cat yang bernama Inorganic Zinc, Zinc, Zinc Rich Primer , Shop Primer , Metal Primer , Zinc Chromate Primer dan Epoxy dan Epoxy ZInc Rich Primer . Cat anti korosi atau cat anti karat yang berkelas dan berkualitas yang baik bagus dan bermutu tinggi adalah cat anti korosi yang mengandung pigment dasar yang bernama zinc zinc dengan kadar yang tinggi umumnya terdapat pada cat yang bernama Inorganic Zinc Zinc atau Zinc atau Zinc Rich Primer . Bentuk cat ini adalah berupa berupa bubuk atau dust dan dikombinasikan dengan resin chlorinated rubber resin atau polyamide resin. resin. Cat anti korosi atau cat anti karat jenis ini dapat melindungi besi/baja/ steel steel dari korosi dan karat dalam jangka waktu yang lama, serta mempunyai karakteristik Protective Coating terhadap air dan air laut, Sehingga cocok diaplikasikan pada perbendaharaan kapal / marine, marine, Jalur Perpipaan /
Pipeline, Pipeline, Tank Storage Storage / Tangki penyimpanan. Dari segi harga, Cat Anti Korosi atau Cat Anti Karat jenis ini adalah tergolong cat yang mahal. Cat anti korosi
yang berkelas standar terdapat pada jenis
cat
bernama Alkyd bernama Alkyd Primer , Metal Primer , Epoxy Primer dan Shop Primer . Cat Anti Korosi jenis ini mempuyai warna grey warna grey atau atau red oxide, oxide, dapat mencegah karat atau korosi dalam jangka waktu yang lama, sehingga cocok di aplikasikan pada Pipeline, Pipeline, Tank Storage Tank Storage dan dan Steel Structure Steel Structure pada pada daerah pinggir laut, offshore dan offshore dan onshore. onshore. Cat Anti Korosi jenis ini tidak cocok untuk pengecatan dasar atau awal setelah proses blasting. SSPC yang dianjurkan adalah Sa 2,5a dan perbandingan thinner sebesar 10%-20%, tergantung jenis metode dan aplikasi di lapangan. Dari segi harga, jenis ini adalah tergolong te rgolong cat yang standart. Cat anti korosi yang ekonomis ekonomis umumnya terdapat pada jenis cat yang bernama Zinc bernama Zinc Chromate atau meni besi merah atau meni besi hijau atau Meni Ijo (orang jawa menyebut). Cat Anti Korosi atau Cat Anti Karat jenis ini cocok diaplikasikan
untuk
pekerjaan
Steel
Structure Structure atau
Steel
Cosntrution, Cosntrution,
Bridge/jembatan, tower, dan perbendaharaan material lainnya. Dari segi harga, Cat Anti Korosi atau Cat Anti Karat jenis ini adalah tergolong cat yang murah. A.
PELAPISAN ORGANIK (organic organic coating coating )
Coating atau atau lapis lindung adalah bahan yang di gunakan untuk melapisi atau menutupi permukaan material dengan tujuan untuk memisahkan material dari pengaruh interaksi dan lingkungannya. Dalam pelapisan permukaan metal dengan cat ada beberapa faktor yang menentukan efektifitas pelapisan tersebut. Tujuan pengecatan
hanya sekedar
kosmetik
(demi
penampilan/keindahan),
yang
membedakan adalah tingkat ketebalan yang menentukan mutu isolasi permukaan metal terhadap lingkungannya tidak merupakan syarat utama. Adapula tujuan lain dari pengecatn itu yakni sebagi tanda misalnya: a. Colour Colour coding coding mempunyai mempunyai jenis indikasi material benda yang dicat. b. Colour coding menunjukan jenis fluida yang dikandung suatu peralatan misalnya kuning untuk gas hiaju untuk oksigen , hijau muda untuk air pendingin , merah untuk pemadam kebakaran, coklat untuk minyak pelumas , perak untuk hidrokarbon , putih untuk zat kimia dll
Agar dapat dicapai tingkat perekatan yang tinggi anatara permukaan metal dengan bahan pelindung, diperlukan persiapan permukaan yang bermacammacam disesuaikan degan tingkat keperluan dan mutu bahan cat. Berhasil atau gagalnya suatu pengecatan sangat bergantung pada tingkat perekatan anatara cat dan permukaan serta ingkat kepadatan dan perataan dari cat it u sendiri. Persiapan permukaan ditentukan oleh : 1.
Kegunaan perlindungan cat
2.
Lama perlindungan yang efektif
3.
Jenis dari mutu cat
4.
Tingkat perekatan yang diminta serat jenis media yang diproses
5.
Terdapat jenis bahan pelindung khusus yang dapat diterapkan tanpatanpa persiapan permukaan sama sekali.
Cara persiapan permukaan, segala sesuatu telat dispesifikasi dari steel structure painting council : 1.
Pembersihan dengan solvent (pelarut)
2.
Pembersihan alat pembersih manual
3.
Pembersihan dengan alat pembersih mekanis
4.
Pembersihan dengan penyemprotan partikel padat
5.
Penyemprotan metal hamper putih
Selain itu cara lain untuk persiapan permukaan atau pembersihan produk karat pada permukaan metal adalah dengan basuh kimia atau chemical cleaning. Bahan-bahan kimia yang dapat di pakai adalah: 1.
Wetting agent sebagai unsure pembasah
2.
Surfactans sebagai pemberi tenaga
3.
Amalgam sebagai peluntur gemuk
4.
Surface active agent untuk mengahasilakan reaksi polarisasi
5.
Sanitizer sebagai pencuci
6.
Emulsifying additives sebagi penstabil pH
7.
Purifying compounds
8.
Inhibitor sebagai penstabil suhu
9.
Scavenging agent sebagi bahan aktif
Fungsi utama perlindungan permukaan dengan cat: 1.
Mencegah hubungan langsung antara metal dengan lingkungannya yang korosif
2.
Menghalangi hubungan langsing antara metal dan lingkungannya
3.
Menghambat langsung antara metal dengan lingkungannya
4.
Mamasok arus yang melindungi permukaan metal
Komposisi Cat Istilah cat meliputi sejumlah system pelapisan berbeda yang dirancang untuk keperluan berbeda-beda pula. Sebelum cat disiapkan terlebih dahulu kita harus menetapkan cara penyiapan permukaan seperti yang telah dijelaskan diatas, cara pengecatan dan untung rugi penggunaan cat. Cat pada dasarnya terdiri dari: a.
Wahana (vebicle ) yaitu zat yang membuat cat mempunyai fluiditas bila mongering atau menguap meninggalkan suatu selaput padat.
b.
Pigmen yaitu yang tersuspensi dalam wahan. Pigmen mengendalikan laju korosi, atau laju difusi reaktan-reaktan pada selaput kering.
c.
Aditif yaitu yang mempercepat proses pengeringan atau memungkinkan lapisan cat kering lebih tahan terhadap lingkungan kerja. Wahana menjadi kering melalui salah satu proses berikut:
a.
Penguapan unsur pelarut dalam wahana.
b.
Perubahan kimia, terutama oksidasi terhadap unsur cair dalam wahana, misalnya minyak cat.
c.
Polimerisasi yaitu reaksi kimia anatara wahana dan agen pengering yang di campurkan kedalam cat tepat sebelum digunakan.
Macam-macam Cat
Jenis-jenis cat dibagi menjadi beberapa kelompok generic besar yang masing-masing
dinamai
pengikatnya all : 1.Cat primer pra-fabrikasi
berdasarkan
penggunaan
cat
atau
bahan
kimia
Cat ini dipakai untuk membersihkan, membebaskan baja dari karat untuk melindunginya selama tahapan fabrikasi atau perakitan struktur yang memakan waktu sampai beberapa bulan. Cat primaer biasanya terdiri dari bubuk seng atau besi oksida merah dengan resin epoksid sebagai pengikat. Cat ini mongering dalam 2-3 menit sesudah diulaskan dan melindungi logam sampai selama 12 bulan. 2.Cat primer pra- perlakuan Cat ini digunakan untuk menyiapkan permukaan logam dan menjamin diperolehnya adhesi serta unjuk kerja cat akhir yang baik. Untuk mendapatkan hasil yang baik, permukaan baja harus bersih dan bebas dari karat. Cat ini mongering dalam waktu yang singkat sekali.untuk mendapatkan hasil yang baik lapisan primer pra perlakuan selalu diberikan pada pelapisan seng, khususnya bila cat seng kromat akan digunakan sebagai lapisan primer untuk pelapisan akhir. 3.Cat minyak Bahan dasar dari cat ini bisanya terbuat dari pengering nabati seperti minyak rami atau minyak kayu. Pengeringannya melalui proses waktu yang lama, karena itu cat harus dibiarkan sampai 48 jam sebelum ditimpah lapisan baru dan harus ditunggu selama 7 hari sebelum cat akhir diberikan. 4.Cat oleoresin ( Vernis ) Cat ini biasanya berfungsi untuk memperbaiki sifat-sifat pengeringan dan pengikatan lapisan dan merupakan penyempurnaan dari cat minyak yang sederhana. Cat tipe resinfenolat tahan terhadp abrasi tetapi ketika dilaskan, permukaan tidak boleh lembab. 5.Karet diklorinasi Cat ini dibuat dengan cara melarutkan karet terklorinasi kedalam pelarut pelarut
khusus
(
aromatic
).
Sesudah
dipakaikan,
penguapan
pelarut
mengendapkan lapisan kering yang hamper tidak mengalami polimerisasi. 6.Cat berbahan pengikat air Cat ini tersedia dalam beberapa bentuk baik itu berupa larut atau hanya berupa emulsi. Cat ini dapat digunakan sebagai pelapis air diatas cat dasar yang banyak mengandung seng. Pentilasi yang memadai harus disediakan selama cat
mongering agar kelembapan relative pada permukaannya tetap rendah. Jika kelembapan terlalu tinggi maka akan banyak air yang terperangkap dibawa cat dan akan berakibat buruk pada hasil akhirnya. Gambar 14.2 memperlihatkan sebuah korosi mobil yang baru saja diangkat dari tangki elektroforesis. Dalam hal ini, sederet elektroda diatur disekeliling karoseri, lalu diberi suatu potensial sehingga partikel-partikel cat tertarik dan menempel pada logam dan melepaskan muatan masing-masing. Lapisan endapan yang netral itu bertindak sebagai isolator dan membatasi potensial yang diberikan, dengan demikian tebal lapisan dapat terkendalikan.
B . PELAPISAN ANORGANIK
Pelapisan anorganik terdiri dari lapisan Portland cement dan vitreus enamels, glass lining dan porcelain lining 1.Pelapisan dengan Portland cement Pelapisan dengan Portland cement mempunyai keunggulan ekonomis karena lebih murah, lebih mudah dirawar/di perbaiki, lebih mudah memasangnya serta memiliki koefisien muai yang hampir sama dengan baja, yakni 1,0x10 -5/oC dan 1,2x10-5/oC untuk baja. Penerapan pelapisan ini dapat dilakukan dengan pengecoran sentrifugal/untuk bagian dalam pipa atau benda silindris, dengan troweling dan dengan disemprotkan (spraying). 2.Pelapisan vitereus enamel, glass lining dan porcelain lining Pada hakekatnya vitereus enamel, glass lining dan porcelain lining adalah pelapisan zat gelas yang memiliki koefisien muai yang sesuai dengan metal yang dilindunginya. Cara penerapannya adalah bubuk gelas dikenakan pada permukaan yang berbentuk asam atau seperti yang telah disiapkan. Melindungi permukaan logam adalah cara pencegahan korosi tertua dan yang biasa diterapkan tetapi perlindungan tidak terbatas dengan bahan organik saja. Contohnya timah putih dapat digunakan sebagai lapisan "inert" pada permukaan
baja. Lembaran tembaga, lembaran nikel, lembaran perak merupakan permukaan yang tahan korosi. Logam dapat dilapisi dengan logam lainnya dengan proses pencelupan ke dalam logam cair proses ini disebut galvanisasi. Bahan keramik inert dapat juga digunakan sebagai lapisan pelindung. Sebagai contoh enamel adalah lapisan oksida berbentuk serbuk gelas dan cairan, sehingga terbentuk lapisan seperti kaca. Pada lapisan organik misal lapisan cat mengisolir logam dibawahnya dari elektrolit yang dapat menimbulkan korosi. Batas keampuhan cara ini ditentukan oleh perilaku lapisan pelindung ini selama pemakaian. Lapisan organik ini tidak tahan suhu tinggi dan gesekan. Pada gejala pasivasi dimana beberapa jenis logam membentuk lapisan pelindung seperti contoh (logam alumunium dan baja tahan karat) mungkin terpasifasi karena bereaksi dengan oksigen pada permukaan terbentuk lapisan pelindung logam yang terisolasi listrik tidak mungkin terkorosi.
Syarat bahan pelapis dari logam :
1.
Logam pelapis harus jauh lebih tahan terhadap serangan lingkungan dibanding logam yang dilindungi.
2.
Logam pelapis tidak boleh memicu korosi pada logam yang dilindungi seandainya mengalami goresan atau pecah di permukaan.
3.
Sifat-sifat fisik seperti kelenturan dan kekerasannya harus cukup memenuhi persyaratan operational struktur atau komponen bersangkutan.
4.
Metode pelapisannya harus bersesuaian dengan proses fabrikasi yang digunakan untuk membuat produk akhir.
5.
Tebal lapisan harus merata dan bebas dari pori-pori. Metode – metode pelapisan dengan logam
1.
Penyalutan listrik (penyepuhan , electroplating)
2.
Galvanisasi pencelupan panas ( hot dipping )
3.
Pelapisan dengan penyemprotan
4.
Pelapisan dengan penempelan (clad coating )
Pelapisan difusi A.Elektroplating
Metode electroplating adalah sebagai berikut:Pelapisan menggunakan arus searah. Cara kerjanya mirip dengan elektrolisa, dimana logam pelapis bertindak sebagai anoda,sedangkan logam dasarnya sebagai katoda. Cara terakhir ini yang disertai dengan perlakuan awal terhadap benda kerja yang baik mempunyai berbagai keuntungan dibandingkan dengan cara-cara yang lain. Keuntungankeuntungan tersebut antara lain : a. Lapisan relatif tipis. b. Ketebalan dapat dikontrol c. Permukaan lapisan lebih halus. d. Hemat dilihat dari pemakaian logam khrom. B.Galvanisasi pencelupan panas ( hot dipping)
Galvanisasi merupakan proses pelapisan logam induk dengan logam lain dengan tujuan agar logam induk mempunyai ketahanan korosi yang lebih baik. Galvanisasi umumnya menggunakan logam yang memiliki titik cair yang lebih rendah . Galvanisasi bersama dengan electroplating, cladding, thermal spray, aluminizing dan sherardizing adalah metode-metode untuk melapiskan logam pada permukaan substrat (metallic coating ). Penggunaan metallic coating memiliki dua tujuan: 1.
Sebagai pelindung korosi
2.
Sebagai anoda korban Galvanisasi baja biasanya digunakan seng atau aluminum. Pada proses
galvanisasi celup panas baja dengan seng, awalnya baja dicelupkan dalam seng cair (450-475 oC). Pencelupan ini menyebabkan logam seng akan menempel pada logam induk (baja). Pembentukan intermetallic Fe dengan Zn dapat meningkatkan kekuatan lekat lapisan ini. Selain itu parameter lain yang menentukan pelekatan
adalah tingkat kebersihan permukaan, temperatur, waktu, dan komposisi kimia logam induk dan pelapis. Umur pakai tergantung pada lingkungan dan ketebalan lapisan. Galvanisasi celup panas mempunyai beberapa kelebihan dan kekurangan. Kelebihannya diantaranya memiliki umur panjang dan tidak memerlukan topcoat untuk lingkungan pH 5-10, dapat memproteksi bentuk struktur yang komplek dan rumit, serta sekali celup dapat melapisi permukaan luar dan dalam secara bersamaan. Kekurangannya diantaranya besar struktur yang akan dilapisi dibatasi dengan ukuran penampung, tidak baik untuk struktur yang selalu terendam serta tidak cocok struktur yang diaplikasikan untuk lingkungan pH <5 dan >10. Kalau akan dilakukan topcoating, permukaan yang porous harus ditutupi dengan sealer. Urutan proses: 1.
Persiapan permukaan Untuk mendapatkan gaya pelekatan yang baik, permukaan substrat harus
bersih dari kontaminan seperti welding slag, mill scale, cat, oli, debu dan grease. Oli, debu dan grease dihilangkan dengan solven cleaning (SSPC SP 1), yaitu dengan mencelupkan ke dalam causatic panas. Karat, mill scale dan kontaminan organik dihilangkan dengan hot mineral acid pickling (SSPC SP 8). 2.
Fluxing
Merupakan pembersihan lapisan oksida dengan pencelupan ke dalam larutan preflux seperti zinc ammonium chloride pada temperatur 40-60 oC. 3.
Dipping
Proses ini adalah proses utama. Pencelupan pada logam cair dapat dilakukan selama 8 detik hingga 8 jam tergantung pada jenis logam dan ketebalan. 4.
Postdipping treatment Setelah dilakukan pencelupan, logam yang telah dilapisi didinginkan
dengan udara atau dicelupkan ke dalam air. Tampilan dapat diperbaiki dengan chromating atau phosphating. C.Pelapisan dengan penyemprotan
Pemakaian suatu lapisan metalik dengan proses penempatan cairan logam atau yang telah dilunqkkan dengan pemanasan yang disemprotkan ke bahan dasar. Macam - macam anti karat untuk pencegahan korosi besi, yaitu : 1. Pengecatan/Coating/Paint Pengecatan besi dengan Cat Anti Korosiatau Cat Anti Karat dapat melindungi besi agar tidak kontak langsung dengan udara dan air. Perlindungan besi terhadap Karat/Korosi yang disebut cat ini sebaiknya mengandung pigment timbel dan zinc (seng) akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi terhadap korosi atau karat.Jenis resin untu cat anti karat/cat anti korosi tersebut dapat berupa cat damar, cat sintetis, cat alkyd, cat enamel, cat tahan karat, cat tahan korosi , cat epoxy, dan cat polyurethane. Resin atau binder diatas merupakan
lapisan cat yang akan dipergunakan untuk melindungi besi atau baja agar tidak kontak langsung dengan udara dan air. 2. Pembalutan/Wrapping/Coating/Seal Tape Jetty, pipa, tangki dan structure lainnya yang memungkinkan untuk di balut. 2.2. Bahan-Bahan Penyusun Cat 2.2.1. Resin Atau Binder Resin atau binder merupakan komponen utama dalam cat. Resin berfungsi merekatkan komponen-komponen yang ada dan melekatkan keseluruhan bahan pada permukaan suatu bahan (membentuk film). Resin pada dasarnya adalah polymer dimana pada temperatur ruang (atau temperatur applikasi) bentuknya cair, bersifat lengket dan kental. Ada banyak jenis resin, seperti: Natural Oil, Alkyd, Nitro Cellulose, Polyester, Melamine, Acrylic, Epoxy, Polyurethane, Silicone, Fluorocarbon, Venyl, Cellolosic, dll. Resin dibagi berdasarkan mekanisme mengering atau mengerasnya (pembentukan film).
Tabel 2.1. Pembagian resin berdasarkan mekanisme mengering atau mengerasnya (pembentukan film) Mengering
atau
mengerasnya
resin
terjadi
karena
penguapan solvent yang ada. Bahan yang padat akan tertinggal dan menempel merata pada seluruh permukaan bahan yang dicat. Selama solventnya masih ada maka resin ini belum mengeras. Untuk mempercepat proses menguapnya PENGUAPAN SOLVENT
solvent,
biasanya
dibantu
dengan
pemanasan. Resin jenis ini secara alamiah polymer-nya sudah cukup
(Lacquer dan Duco)
besar sehingga film yang terbentuk sekalipun tidak terjadi reaksi kimia sudah cukup kuat dan padat. Kecepatan mongering, kualitas rata dan kilap dari permukaan film sangat dipengaruhi oleh pemilihan jenis dan komposisi solventnya. Contoh resin jenis ini adalah Nitro Cellulosa (NC), Cellolose Acetate Butyrate (CAB), Chlorinated Rubber, Acrylic Co-polymer, dll
Mengering atau mengeras karena ada reaksi kimia antara komponen udara (oksigen atau air) dengan resin tersebut membentuk molekul-molekul baru yang lebih besar dan REAKSI
DENGAN
saling berikatan satu sama lain.
UDARA Resin Alkyd atau Natural Oil (atau kombinasi keduanya) (Varnish dan Syntetic Enamel)
mempunyai ikatan rangkap (tak jenuh) dalam struktur molekulnya, oleh karenanya resin ini bersifat reaktif terhadap
oksigen,
raktifitasnya
masih
namun
pada
kurang,
temperatur perlu
ruang
ditingkatkan
reaktifitasnya dengan penambahan katalis (dryer) jika
akan dipakai. Pada resin Prepolymer Polyisocyanate terjadi reaksi “ moisture cure” antara gugus fungsional yang reakti dengan air (kelembaban) di udara. Ciri utama cat yang mempergunakan Resin jenis ini adalah akan mudah mengeras pada permukaannya (atau mengulit), bila kena udara (terbuka kalengnya cukup lama).
Campuran akan mengeras atau mengering karena terjadi reaksi kimia antara dua resin yang ada dalam campuran cat, reaksi ini sering disebut reaksi polymerisasi. Reaksi polymerisasi (baik kondensasi maupun addisi) dapat berlangsung karena adanya katalis, tanpa katalis (non katalis), panas atau radiasi UV. Hasil reaksinya adalah sebuah campuran polymer yang mempunyai REAKSI POLYMERISASI
berat
molekul
jauh
lebih
besar
dan
mempunyai ikatan tiga demensi (crosslink) yang jauh lebih kuat dibanding reaksi yang dijelaskan sebelumnya.
Pada suhu ruang, dua pasang resin jenis ini Tanpa
sudah cukup reaktif untuk memulai reaksi,
katalis
maka pasangan resin jenis ini harus dipisahkan satu sama lain sebelum dipakai, dicampur satu
(2 Pack dengan lainnya jika hanya akan digunakan. Enamel) Tergolong dalam jenis ini adalah resin Epoxy dengan
Polyamide
dan
Polyol
dengan
Polyisocyanate. Resin kedua dalam pasangan tersebut, polyamide atau polyisocyanate biasa disebut sebagai “hardener”, karena setelah resin ini dicampurkan dengan pasangannya akan terjadi reaksi polymerisasi dimana hasilnya ditandai
dengan
mengerasnya
campuran
tersebut.
Karena pasangan dua resin ini tidak cukup reactive, maka perlu ditambahkan katalis untuk memulai
reaksinya.
Resin
jenis
ini
bisa
dicampur dan disimpan dalam satu wadah satu dengan lainnya. Dengan Katalis
Selama katalis belum dicampurkan maka tidak akan terjadi pengerasan pada bahan-bahan tersebut. Contoh resin ini adalah resin amino (melamine)
dan
alkyd
polyol
yang
akan
bereaksi atau mengeras bila ditambahkan katalis yaitu berupa asam organik atau anorganik.
Disamping katalis seperti sudah disebutkan di Panas
atas, panas juga biasa digunakan sebagai alat
(Stoving untuk mempercepat reaksi kimia. Contohnya Enamel)
adalah resin amino dan alkyd polyol yang dipakai pada cat jenis stoving (pangggang) pada cat-cat mobil. Beberapa resin tertentu, seperti: Polyester tidak
Radiasi UV
enuh, bisa bereaksi satu dengan yang lain bila diradiasi dengan sinar UV. Pengeringan dan pengerasan
terjadi
setelah
campuran
resin
dikenai sinar UV. Setiap jenis resin mempunyai banyak sekali type dan turunanya, bahkan kombinasi
antara
satu
resin
dengan
resin
yang
lain
juga
menambah
perbendaharaan jenis resin baru. Daya tahan, kekuatan dan karakter cat secara keseluruhan sangat dipengaruhi oleh jenis resin yang dipakai. Pemilihan resin yang dipakai sangat dipengaruhi oleh banyak pertimbangan diantaranya adalah sebagai berikut: Pemakaian, jika akan digunakan dengan kuas maka sebaiknya dipakai resin yang secara alami encer dan agak lambat keringnya. Resin yang cocok adalah alkyd dengan kadar oil yang cukup banyak (alkyd long oil). Resin dengan kekentalan tinggi dan cepat kering sangat tidak cocok dipakai untuk pemakain dengan kuas, akan menimbulkan permukaan yang tidak rata setelah cat kering. Begitu juga resin yang encer dan lambat kering sangat tidak cocok untuk pemakaian dengan spray pada permukaan vertical. Kekuatan, jika dibutuhkan cat dengan daya tahan tinggi terhadap sinar matahari, maka resin yang tepat adalah Acrylic atau Polyurethane, namun jika dibutuhkan cat dengan kekuatan tinggi terhadap kimia, gesekan, benturan, dll namun untuk pemakian di dalam, maka resin Epoxy adalah jawabannya. Dan pertimbangan-pertimbangan yang lain seperti ongkos/harga, substrat (permukaan bahan yang akan di cat), lingkungan (berair, kering, korosif,…), dan lain-lain. (Susyanto, 2009g). 2.2.2. Pigment Dan Extender (Filler) Pigment dan dyestuff adalah bagian dari colorant. Dyestuff bersifat larut dalam solvent, sedang pigment tidak. Pigment merupakan padatan halus (bubuk) yang ditambahkan ke dalam cat dengan beberapa fungsi berikut:
Tabel 2.2. Beberapa fungsi pigment
OPTIS
PROTECTIVE
REINFORCING
Memberi karakter khas pada penampakan cat tersebut, seperti: warna, derajat kilap (gloss) maupun daya tutupnya Memberi nilai tambah pada karakter kekutan cat tersebut, seperti: kekuatan terhadap cuaca, korosi, panas atau api, dll Meningkatkan sifat, seperti meningkatkan kekerasan, kelenturan, daya tahan terhadap abrasi, dll
Gambar 2.1. Pigmen Kekuatan, daya tahan dan sifat-sifat lain yang diinginkan dari cat dapat dibentuk atau diciptakan dengan menambahkan pigment yang tepat dan konsentrasi yang sesuai. Untuk memilih pigment yang tepat dan benar perlu dipelajari sifat-sifat umum dari pigment itu sendiri. Sifat-sifat pigment tersebut adalah: Warna dasar Bentuk dan ukuran partikel Berat jenis, density atau specific gravity Oil absorption Hiding power (refractive index) Daya tahan terhadap panas dan asam basa PH Muatan Listrik Bleeding Secara umum pigment terbagi dalam dua kategori besar berikut: Tabel 2.3. Pembagian pigment
PIGMENT
Pigment yang terbentuk dari senyawa-senyawa organic (karbon)
ORGANIK Terbentuk dari mineral-mineral atau garam-garaman logam PIGMENT
yang terbentuk secara alami (bahan galian) ataupun dari hasil
ANORGANIK
reaksi kimia di pabrik. Pada jenis ini dikenal true pigment (atau disebut sebagai pigment saja) dan extender atau filler.
Pigment anorganik mempunyai daya tahan solvent, kimia, daya tutup, kemudahan terdispersi, stabilitas terhadap panas, cahaya dan cuaca yang lebih bagus dibanding pigment organic. Namun dalam kecerahan dan tinting strength, pigment organic umumnya lebih bagus dibanding anorganik. Extender atau filler ditambahkan ke dalam cat dengan tujuan untuk menurunkan harga, namun dalam hal tertentu extender ditambahkan untuk memberbaiki sifat cat. Extender umumnya mempunyai refractive index yang kecil (atau rendah daya tutupnya) dibanding pigment (Susyanto, 2009f). 2.2.3. Solvent Seperti sudah dijelaskan dalam bagian sebelumnya bahwa masing-masing komponen penyususun cat mempunyai fungsi dan peran yang berbeda-beda. Resin membentuk film dan memberi kontribusi terhadap karakter film yang terbentuk, sedang pigment disamping memberi warna juga berfungsi menambah kekuatan mekanis film. Bagaimana dengan solvent ? Sekalipun setelah pemakaian solvent akan terbuang ke lingkungan dan tidak menjadi bagian dari lapisan cat, namun peran solvent
selama
proses
pembuatan,
penyimpanan
dan
pemakaian
cat,
memperlihatkan peran yang dominan dibanding komponen lainnya. Pada saat pembuatan cat, solvent memberi kontribusi sedemikian rupa sehingga campuran mempunyai kekentalan yang pas untuk diproses: diaduk, dicampur, digiling dan lain-lain. Dengan penambahan solvent yang tepat dan cukup akan menurunkan kekentalan dari resin atau campuran pada suatu titik dimana kekentalannya memenuhi syarat untuk masing-masing proses.
Demikian halnya pada saat pemakaian cat, dengan penambahan jenis solvent yang tepat dan dengan takaran pas, maka cat bisa dikuas, dispray atau dilumurkan dengan mudah pada obyek yang akan dicat. Komposi solvent yang tepat juga memberi pengaruh optimal pula pada mekanisme penguapan dari solvent-solvent yang ada, sehingga akan membentuk film yang maksimal karakteristiknya, baik textur permukaannya, sifat kilapnya maupun kecepatan keringnya. Cat merupakan sebuah system campuran yang kompleks, ada padatan (solute) yang terlarut atau terdispersi dalam pelarut cair (solvent), ada juga cairan (solvent active) yang terlarut dalam cairan lain (diluent). Jadi definisi solvent adalah cairan (biasanya mudah menguap) yang berperan melarutkan atau mendispersi komponen-komponen pembentuk film (resin, pigment dan/atau additive) yang akan menguap terbuang ke lingkungan selama proses pengeringan. Membicarakan solvent tidak bisa lepas dari thinner, karena keduanya saling berkaitan satu dengan yang lain. Thinner adalah campuran beberapa solvent yang dipakai untuk melarutkan resin di dalam cat atau mengencerkan cat selama penggunaan. Di dalam prakteknya resin atau cat dilarutkan oleh tidak hanya satu jenis solvent , tetapi oleh beberapa macam kategori solvent. Bagaimana dengan cat water base, solvent dan thinner-nya adalah setali tiga uang atau sama saja, yaitu air. Untuk cat jenis water base dimana air adalah sebagai pelarutnya, tidak akan dibahas dibagian ini. Solvent biasanya dibagi berdasarkan struktur kimia atau karakteristik fisikanya. Penggolongan solvent berdasarkan struktur kimia adalah sebagai berikut: Hidrokarbon Sesuai namanya maka pada golongan ini terdiri dari solvent-solvent dimana unsur hidrogen (H) dan carbon (C) menjadi struktur dasarnya. Golongan ini terbagi lagi menjadi tiga sub golongan, yaitu: aliphatis, aromatis dan halogenated hidrokarbon. Sedang sub golongan aliphatis dibagi lagi menjadi aliphatis jenuh (saturated) dan tidak jenuh (unsaturated). Solvent-solvent golongan hidrokarbon hampir seluruhnya berasal dari hasil distilasi minyak bumi
yang merupakan campuran dari beberapa sub-sub golongan (bukan senyawa murni), sehingga titik didihnya berupa range dari minimum sampai maksimum, bukan merupakan titik didih tunggal. Oksigenated Solvent Oksigenated sovent atau solvent dengan atom oksigen adalah solventsolvent yang struktur kimianya mengandung atom oksigen. Termasuk dalam kategori ini adalah golongan ester, ether, ketone dan alkohol. Faktor penting bagaimana solvent menjalankan fungsinga didalam cat adalah kemampuannya untuk melarutkan resin, kemudian membentuk larutan yang stabil dan homogen. Beberapa parameter dalam hubungannya terhadap daya larut solvent adalah sebagai berikut: Solubility Parameter solvent; solvent hidrokarbon mempunyai hubungan yang proporsional dengan harga Kauri Butanol (KB); semakin besar harga KB-nya, semakin besar solubility parameternya atau dengan kata lain semakin besar pula daya larut solvent tersebut. Range harga KB adalah antara 20 105. Untuk beberapa solvent hidrokarbonn aliphatis berkisar antara 28 – 40, sedang untuk hidrokarbon aromatis lebih besar dari 70. Cara lain untuk menentukan daya larut solvent-solvent hydrokarbon adalah dengan menentukan Titik Anilin (TA); makin rendah TA, makin besar daya larut solvent tersebut. Hidrogen Bonding Index adalah merupakan ukuran kekuatan ikatan antara atomatom hidrogen (relatif positif) dan atom-atom negatif seperti oksigen dalam solvent tersebut, harganya berkisar antara – 15 sampai + 18. Solvent-solvent hidrokarbon mempunyai harga rendah dan jenis alkohol mempunyai harga yang tinggi, sedang lainnya berkisar di antara dua jenis solvent tersebut. Dipole Moment adalah polaritas suatu solvent yang tergantung dengan nilai konstanta dielektriknya. Pada umumnya makin polar suatu bahan yang dilarutkan akan membutuhkan semakin polar pula bahan pelarutnya. Dalam hubungannya dengan resin Nitro Cellulose (NC) ada beberapa istilah yang berkaitan dengan solvent yang perlu dibahas, yaitu Active Solvent, Latent Solvent dan Diluent. Active solvent adalah solvent yang secara nyata melarutkan NC, contoh: hampir semua keton (MEK), ester (ethyl atau butyl
acetate) dan ether (aceton). Latent solvent atau juga disebut co-solvent adalah solvent yang bila sendirian tidak bisa melarutkan NC, tetapi digunakan untuk meningkatkan daya larut active solventnya. Peningkatan daya larut active solvent dapat dilihat dari penurunan kekentalan larutan yang cukup besar setelah ditambah latent solvent (dibanding dengan penambahan yang sama active solvent atau solvent jenis lain), contoh latent solvent adalah alkohol. Sedang diluent adalah solvent yang dipakai untuk melarutkan kedua jenis campuran solvent tersebut (thinner), sehingga harganya diharapkan lebih murah, dibanding bila hanya ada dua jenis solvent tersebut (Susyanto, 2009h). 2.2.4. Additive Disamping ke tiga komponen seperti sudah dibahas dalam bab-bab sebelumnya, yaitu: resin, pigment dan solvent, ada beberapa komponen lain yang ditambahkan dalam jumlah sangat sedikit ke dalam cat. Komponen-komponen ini, sekalipun ditambahkan dalam jumlah sedikit, namun memberi kontribusi yang sangat besar terhadap sifat cat, sehingga cat dapat diproses, disimpan dan dipakai seperti harapan kita. Penambahan additive yang ada dalam cat tidaklah serta merta muncul begitu saja, merupakan suatu proses panjang dari beberapa percobaan atau riset pada cat tersebut. Selama proses pembuatan, penyimpanan dan pemakaian dinilai kualitasnya secara menyeluruh, kemudian kelemahan dan masalah yang timbul dicoba untuk diatasi dengan variasi jenis dan takaran beberapa additive, hingga akhirnya muncul nama jenis dan takaran additive tertentu yang pas untuk campuran cat tersebut. Additive ditambahkan ke dalam cat disesuaikan dengan solvent apa yang dipakai (solvent atau water base), apa jenis resinnya, bagaimana pemakaiannya dan bagaimana mekanisme pengeringannya. Setiap supplier additive biasanya memberi informasi yang jelas tentang apa dan bagaimana additive harus digunakan. Additive biasanya dibagi berdasarkan fungsinya. Berikut ini adalah beberapa additive yang biasa dipakai dalam industri cat. Tabel 2.3. Pembagian additive
KATEGORI
NAMA
KETERANGAN Mempermudah
atau
mempercepat
proses
WETTING AGENT penggantian udara dan air oleh MEMPERCEPAT ATAU
resin pada permukaan pigment
MEMPERMUDAH
atau extender
PROSES DISPERSING AGENT
Mempermudah
pigment dan extender ke dalam cairan resin Mencegah
ANTI
distribusi
proses
pengulitan
SKINNING pada permukaan cat (oil atau
AGENT
alkyd
base
resin)
selama
penyimpanan MENGURANGI AKIBAT
JELEK THICKENING
SELAMA
AGENT
Mempertahankan kekentalan cat atau
melindungi
cat
selalu
dalam kondisi koloid
PENYIMPANAN
Mempertahankan pigment selalu ANTI
SETTLING berada pada kondisi dispersi
AGENT
yang stabil dalam campuran, sehingga tidak mengendap. Mencegah
ANTI SAGGING
turunnya
atau
melelehnya cat jika dipakai pada permukaan tegak
MENGURANGI AKIBAT
Meningkatkan JELEK LEVELLING
SELAMA PEMAKAIAN AGENT
permukaan permukaannya
kualitas cat,
sehingga rata
tidak
bergelombang ANTI
FLOODING Mencegah pemisahan pigment
& FLOATING
baik secara vertikal maupun
horisontal Mencegah atau menghilangkan ANTI FOAMING
timbulnya busa pada permukaan cat
ANTI
STATIC
AGENT
Mencegah timbulnya
atau arus
mengurangi listrik
static
selama pemaikaian Mempercepat
reaksi
oksidasi
dan polymerisasi dari ikatan tak DRYER
enuh pada cat jenis alkyd atau synthetic (mengandung drying oil). Untuk
mempercepat
reaksi
crosslinking antara resin amino CATALYST
dan
alkyd
polyol
(atau
MEMPERBAIKI ATAU
turunannya), biasanya dipakai
MERUBAH
senyawa-senyawa asam organik
SIFAT
maupun anorganik
FILM
Meningkatkan fleksibilitas cat, PLASTICIZER
terutama
pada
cat
yang
mempunyai berat molekul yang besar, seperti NC.
ANTI
FOULING
AGENT
Mencegah
timbulnya
atau
melekatnya tumbuhan air laut pada dasar dinding kapal Menurunkan
derajad
kilap
MATTING AGENT lapisan cat (dari gloss ke semi gloss atau dari semi ke dof/matt) ANTI FUNGUS
Mencegah timbulnya jamur
http://mudhzz.wordpress.com/pembuatan-cat/ http://agathapaint.com/?Industrial:Cat_Anti_Korosi_%7C_Cat_Anti_Karat http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_xi/klasifikasi-dankegunaan-cat/ http://catbesi.wordpress.com/ http://cloudyaezra.blogspot.com/
