Lapisan Cat Final

Download Lapisan Cat Final

Post on 19-Oct-2015

12 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

lapisan cat

TRANSCRIPT

<p>BAB I </p> <p>BAB IPENDAHULUANKorosi berasal dari bahasa latin corrodere yang berarti perusakan atau berkarat, karena dapat menimbulkan kerugian besar dan berakibat fatal seperti meledaknya ketel uap, kapal baja pecah maka korosi perlu mendapat perhatian khusus. Korosi merupakan salah satu fenomena elektrokimia pada bahan logam di berbagai macam kondisi lingkungan. Fenomena ini tidak dapat dihindari, walaupun dapat dihambat dan diharapkan dapat dikendalikan untuk mengurangi dan mencegah dampak negatifnya. Memilih bahan yang paling tahan korosi untuk lingkungan yang dihadapi tidak dapat menyelesaikan masalah secara tuntas, sebab harus pula dipertimbangkan berbagai hal lain dalam aktivitas industri terutama masalah ekonomi (harga bahan).Pada dasarnya korosi adalah reaksi pelarutan (dissolution) logam menjadi ion pada permukaan logam yang berkontak dengan lingkungan yang mengandung air (moisture) dan oksigen melalui reaksi elektrokimia. Permukaan logam akan diselaputi oleh lapisan oksida tipis yang tersebar tidak merata yang mengakibatkan terjadinya perbedaan potensial antara sistem dengan oksidanya menjadi suatu sel korosi (sel elektrokimia). Secara umum bentuk korosi diklasifikasikan sebagai korosi normal dan korosi pada tempat tertentu. Contoh korosi pada tempat tertentu adalah korosi permukaan, sambungan, celah, galvanik, lubang, antarbutir, retak tegangan, kelelahan bahan dsb. Sedangkan faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi yang berasal dari bahan itu sendiri dan yang berasal dari lingkungan:</p> <p>1. Faktor dari bahan: kemurnian dan unsur yang ada dalam bahan, komponen pencampur, struktur material, bentuk kristal, kerusakan permukaan butir, batas butir, ukuran butir, kekasaran permukaan, pengerjaan dingin , dan perlakuan panas</p> <p>2. Faktor dari lingkungan: lingkungan laut, kandungan garam terlarut, tingkat pencemaran udara, suhu, kelembaban udara relatif, curah hujan, dan pengaruh</p> <p>mikrobia.</p> <p>Korosi dapat menyebabkan cacat dalam struktur logam, yakni:</p> <p>1. Kekosongan (vacancy) yakni hilangnya sebuah atom dari kedudukannya pada kisi.</p> <p>2. Cacat substitusi yakni adanya atom asing yang menempati suatu kedudukan pada kisi yang semestinya oleh atom utama.</p> <p>3. Cacat intertisi yakni apabila sebuah atom menempati suatu kedudukan yang tidak normal sehingga terdesak antara aotm atom pada kisi atom utama.Kerugian akibat korosi di Indonesia diperkirakan mencapai angka trilyun rupiah, perhitungan ini meliputi biaya pemeliharaan, penggantian material, jam kerja dan keuntungan yang hilang akibat produksi berhenti, mengecewakan langganan, biaya administrasi, kerugian fisik dan pengobatan. Secara teori korosi tidak mungkin sepenuhnya dicegah karena proses alamiah, tetapi semaksimal mungkin harus dikendalikan mengingat arti penting dari segi ekonomi dan keamanan. Dari uraian di atas dapat difahami bahwa pengendalian korosi pada dasarnya adalah pengendalian/pemilihan bahan, perlakuan permukaan bahan, dan pengendalian</p> <p>lingkungan. Logam mulia seperti Pt, Au, Ag, Cu dan logam yang permukaannya dapat membentuk lapisan tipis (film) seperti Ni, Al, dan Cr mempunyai daya tahan relatif tinggi terhadap korosi. Demikian pula logam paduan (alloy) dari Cu-Zn, Cu-Sn, dan stainles steel (304, 316, 430) sering digunakan sebagai bahan antikorosi. Perlakuan permukaan panas dengan pemanasan, pengapian dan nitrida sering dilakukan untuk memperoleh sifat antikorosi bahan. Proses pengendalian korosi juga bisa dilakukan dengan proses inhibisi, yaitu dengan cara menambahkan inhibitor ke dalam medianya, memberi lapis lindung dilapis logam lain dan dilapis zat organik atau anorganik yang berarti memisahkan logam dari lingkungannya dengan cara dilapis cat. Perlindungan logam dengan cat merupakan salah satu usaha untuk memerangi korosi yang sangat luas digunakan karena mudah dikerjakan dan ekonomis. Disamping itu cat berfungsi juga untuk memperindah dan mempermudah pengenalan.</p> <p>BAB IITINJAUAN PUSTAKA</p> <p>Cat adalah suatu campuran antara pigmen dengan media pengikat (binder) dan bahan bahan lain seperti extender, pelarut dan bahan aditif lainnya. Cat digunakan sebagai lapisan pelindung dan penghias permukaan yang mengalami pengeringan karena oksidasi, polimerisasi atau penguapan. Pigmen dan binder merupakan komponen utama didalam cat dan biasanya jenis cat ditentukan oleh jenis binder yang digunakan.Dewasa ini, teknologi pembuatan cat dan cara pemakaiannya berubah dengan pesat, didorong terus oleh meningkatnya biaya energi, bahan baku dan tenaga kerja. Polusi juga menjadi masalah dalam masyarakat yang sadar lingkungan, diperkirakan bahwa sekitar 360000 ton senyawa organik mudah menguap dilepaskan ke atmosfer setiap tahun, akibat penggunaan cat.</p> <p>2.1. Komposisi cat</p> <p>Cat pada dasarnya terdiri atas :a. wahana (vehicle) yaitu zat cair yang membuat cat mempunyai fluiditas dan bila mengering atau menguap meninggalkan suatu selaput padat.</p> <p>Wahana menjadi kering karena melalui salah satu proses berikut:</p> <p>1. Penguapan unsur pelarut dalam wahana</p> <p>2. Perubahan kimia, terutama oksidasi terhadap unsur cair dalam wahana, misalnya minyak cat. Cat mengering mulai dari permukaannya dan diulaskan atau disemprotkan selapis demi selapis sehingga mencapai ketebalan yang dikehendaki.</p> <p>3. Polimerisasi, yaitu reaksi kimia antara wahana dan agen pengering (curing agent) yang dicampurkan kedalam cat tepat sebelum digunakan. Agent pengering itu disimpan dalam kemasan terpisah sehingga cat jenis ini disebut cat kemasan ganda. Dalam hal ini cat mengering diseluruh lapisan secara bersamaan, jadi dapat diulaskan atau disemprotkan membentuk lapisan tebal sekaligus. Sesudah dicampur dengan agen pengering, cat harus segera digunakan sebab bila tidak cat akan menjadi rusak.</p> <p>b. Pigmen yang tersuspensi dalam wahana. Pigmen mengendalikan laju korosi, atau laju difusi reaktan reaktan pada selaput kering. </p> <p>Pigmen digunakan pada cat umumnya berbentuk serbuk, ada yang berfungsi sebagai bahan dekoratif, protektif dan ada juga yang bersifat racun (pada cat anti fouling). Ditinjau dari aspek proteksinya, pigmen dapat dikelompokkan sebagai berikut :</p> <p>1. Pigmen yang bersifat aktif, jenis pigmen ini selain memiliki kemampuan dekoratif juga berfungsi sebagai pelindung logam dari pengaruh lingkungan (beraksi dengan lingkungan). Beberapa jenis pigmen yang bersifat aktif antrara lain serbuk seng, Zn cromat, PbOPbO2 dan Ca2PbO4.</p> <p>2. Pigmen yang bersifat pasif, pengertian pasif disini tidak bereaksi dengan lingkungan. Beberapa contoh pigmen yang bersifat pasif antara lain : Fe2O3, TiO2.3. Pigmen yang bersifat racun, pigmen ini berfungsi untuk mencegah fouling pada struktur yang dicat dibawah air, contohnya HgO dan Cu2O</p> <p>c. Aditif yang mempercepat proses pengeringan atau memungkinkan lapisan cat kering lebih tahan terhadap lingkungan.</p> <p>Ketika cat telah mengering sisa bagian wahana yang padat bertindak sebagai pengikat (binder). Bagian ini menahan pigmen diposisi masing-masing, mengikat lapisan itu di permukaan dan menjadi penghalang yang membatasi masuknya air, oksigen dan ion-ion agresif ke permukaan logam .</p> <p>Binder merupakan komponen penting yang menentukan sifat-sifat fisik dan kimia dari cat. Binder ini akan menentukan sifat-sifat daya adhesi, elastisitas, tahan terhadap cuaca, air, senyawa kimia dan lain-lain. </p> <p>Beberapa jenis binder antara lain :</p> <p>a. Binder jenis minyak (drying oils)</p> <p>b. Alkyd resin</p> <p>c. Binder jenis karet terklorinasi (clorinater rubber)</p> <p>d. Binder jenis epoxy</p> <p>e. Binder jenis polyurethan2.2. Macam-macam cat </p> <p>Jenis cat dibagi menjadi beberapa kelompok yang masing-masing dinamai berdasarkan penggunaan cat atau bahan kimia pengikatnya. Dalam setiap kelompok tersebut, masih banyak lagi jenis cat yang dapat diturunkan untuk mendapatkan sifat-sifat pelapisan khusus, atau untuk menyesuaikan dengan metode penerapan tertentu. Beberapa kelompok tersebut diuraikan dibawah ini :</p> <p>1. Cat primer pra-fabrikasi</p> <p>Cat ini dipakai untuk membersihkan, membebaskan baja dari karat untuk melindunginya selama tahan fabrikasi atau perakitan struktur yang memakan waktu sampai beberapa bulan. Lapisan primer pra-fabrikasi ini tidak perlu dihilangkan sampai tuntas pada saat perlakuan akhir hendak dilakukan. Cat ini mengering dalam 2 hingga 3 menit setelah diulaskan dan melindungi logam sampai 12 bulan.</p> <p>2. Cat primer pra-perlakuan</p> <p>Cat ini digunakan untuk menyiapkan permukaan logam untuk menjamin diperolehnya adhesi serta unjuk kerja cat akhir yang baik. Perlindungan terhadap korosi yang diberikannya pada logam terbatas, karena itu harus segera diikuti pelapisan akhir begitu lapisan primer itu kering. Cat ini mengering dalam waktu yang singkat sekali.</p> <p>3. Cat minyak </p> <p>Minyak pengering nabati seperti minyak rami atau minyak kayu merupakan bahan dasar cat ini. Pengeringannya yang melalui proses oksidasi berlangsung lama, karena itu cat harus dibiarkan sampai 48 jam sebelum ditimpa lapisan baru dan harus ditunggu selama 7 hari sebelum cat akhir diberikan. Timbal merah pada minyak rami adalah salah satu cat primer jenis ini.4. Cat oleoresin (vernis)</p> <p>Minyak pengering dan resin alami atau sintetik dalam kelompok cat yang anggotanya sangat beragam ini digunakan untuk membentuk wahana. Resin berfungsi untuk memperbaiki sifat-sifat pengering dan pengikatan lapisan yang merupakan penyempurnaan dari cat minyak yang sederhana. Minyak kayu dengan 100% cat resin fenolat dapat digunakan untuk struktur yang terendam dalam air, termasuk lambung kapal yang tidak dilindungi sistem arus terpasang.5. Alkid</p> <p>Pelapis ini dapat dipakai dan keragamannya tidak terbatas. Bahan dasarnya adalah poliester yang disiapkan dengan mereaksikan alkohol polihidrat denagn asam-asam lemak berbasa satu dan asam-asam berbasa dua. Komposisi cat ini biasanya terdiri dari etilena glikol, minyak rami dan anhidrida ftalat. Cat yang dikeringkan melalui pemanggangan hanya memerlukan minyak sebanyak 50%.</p> <p>6. Resin epoksid</p> <p>Ini merupakan kelompok cat yang sangat beragam yang mengering melalui reaksi polimerisasi antara resin epoksid dan agen pengering. Kelompok besar ini dapat dibagi menjadi 2 golongan. Golongan pertama mengering dengan cara peniupan (air drying) dan golongan kedua dengan cara pemanggangan (stoving), masing-masing menggunakan jenis agen pengering yang berbeda. Cat ini kuat dan memiliki daya tahan yang istimewa terhadap korosi. Walaupun daya lekatnya kepermukaan logam yang telah dipersiapkan kuat sekali, adhesi dengan lapisan sejenisnya malahan lemah. Karena itu kita memerlukan sebuah lapisan pengikat bila hendak melapisi cat lama dengan cat baru atau bila selang waktu antara setiap pengulasan terlalu lama. 7. Epoksid ter batubara </p> <p>Kombinasi ter batubara dan bahan dasar epoksid menghasilkan lapisan cat yang sangat kedap air serta tahan terhadap kebanyakan bahan kimia. Cat ini digunakan secara luas pada struktu-struktur yang terendam air laut, kapal-kapal, anjungan anjungan minyak terutama bila logam dilindungi dengan proteksi katodik arus terpasang.8. Poliuretan</p> <p>Ini merupakan kelompok cat yang mengering dengan cara polimerisasi dengan reaktan-reaktan yang berupa agen pengering isosianat, dan resin alkid poliester serta pigmen-pigmen yang ditambahkan. Pada sistem dengan cara peniupan, cat diproduksi dalam lapisan ganda, sedangkan pada sistem dengan cara pemanggangan agen pengering disatukan dengan resin dalam kemasan yang sama. Sifat-sifat cat ini bila sudah mengering bergantung pada perbandingan antara alkid dan poliester dalam resin. Cat jenis ini mahal dan tidak dapat bekerja dengan baik bila kelembaban terlalu tinggi maka permukaan logam basah ketika diulaskan. </p> <p>9. Vinil</p> <p>Cat dengan berbagai copolimer ini juga sangat beragam, karena itu rentang penerapannya pun luas. Jenis yang umum adalah copolimer polivinil klorida atau polivinil asetat yang dimodifikasi dengan anhidrida maleat dalam sebuah bahan pelarut dan cat mengering melalui penguapan pelarut tersebut. Waktu yang dibutuhkan untuk mengering tidak lama yaitu hanya 2 sampai 5 menit.10. Karet diklorinasi</p> <p>Cat ini dibuat dengan cara melarutkan karet terklorinasi kedalam pelarut-pelarut khusus (aromatik). Sesudah dipakaikan, penguapan pelarut mengendapkan lapisan kering yang hampir tidak mengalami polimerisasi. Karet sendiri membentuk lapisan-lapisan yang sangat rapuh. Karena itu kedalam cat ditambahkan bahan yang bersifat mulur agar lapisan yang terbentuk kuat, tahan lama dan sangat tahan terhadap air, asam dan basa. Adhesinya dengan logam yang dilindungi dan anrara lapisan-lapisannya sendiri, sangat baik. Kerusakan yang terjadipun mudah diperbaiki.</p> <p>11. Cat berbahan pengikat air</p> <p>Sebagai bahan pengikat, air memberikan sebuah keuntungan yaitu murah, tidak terbakar, lekas kering dan biasanya menghasilkan adhesi yang baik antara cat dengan logam dan antara lapisan-lapisan. Cat ini tersedia dalam beberapa bentuk, entah larut dalam air atau hanya berupa emulsi. Tiga diantaranya adalah vinil, akrilik dan epoksid. Cat ini juga dapat digunakan sebagai pelapis akhir diatas cat dasar yang banyak mengandung seng. Cat epoksid digunakan diatas cat dasar seng organik guna melindungi baja struktur, tangki, serta struktur dilingkungan laut. Ventialsi yang memadai harus disediakan selama cat mengering agar kelembaban relatif pada permukaannya tetap rendah. Jika kelembaban relatif terlalu tinggi, akan banyak air yang terperangkap dibawah cat, dan berakibat buruknya hasil yang diperoleh. 12. Seng anorganik</p> <p>Lapisan ini pada dasarnya adalah kombinasi bubuk seng dan senyawa silikat kompleks, sedangkan sebagai pengikat adalah sistem yang dapat larut dalam air atau sistem pelarut yang mengering sendiri. Lapisan kering yang dihasilkan kuat, tahan kikisan, melekat erat ke permukaan logam, dan agaknya tidak terpengaruh oleh perusakan cuaca, misalnya oleh cahaya matahari, cahaya ultra-ungu, hujan, atau embun. pelapisan ulang juga mudah dikerjakan. Tergantung dari formulasi yang dibuat dan kondisi lingkungannya, cat ini mampu melindungi baja dari 10 hingga 40 tahun. Perlindungan dilakukan dengan cara menjadi tumbal, sampai produk korosi seng menyumbat semua pori-mikro pada lapisan itu sendiri. Masa perlindungan bahkan lebih lama lagi bila diatas lapisan tadi ditambahkan cat seperti epoksid, vinil, karet diklorinasi, atau poliuretan.13. Cat anti pengotoran</p> <p>Cat ini diberikan pada struktur yang terendam dalam air laut sebagai lapisan akhir. Cat anti pengotoran (anti-fouling paint) melepaskan racun kedalam air untuk mencegah organisme hidup menempel pada struktur. </p> <p>2.3. Hal hal untuk menghindari terjadinya kegagalan pengecatan:</p> <p>1. Penyiapan permukaan yang baik </p> <p>Kebanyakan cat terutama yang akan dihadapkan dengan lingkungan yang agresif, memberikan hasil yang lebih baik bila dipakaikan diatas permukaan yang telah disiapkan. Permukaan yang memuaskan persiapannya untuk pengecatan diperoleh baik melalui perlakuan kimiawi seperti pengasaman dengan cara pencelupan kedalam larutan asam, atau denga...</p>