4. Lapisan Pelindung (Modified)

36
4. LAPISAN PELINDUNG 1. Pendahuluan Kereaktifan kimia dari logam-logam tertentu di lingkungan dimana logam berada, mendorong diterapkannya usaha untuk melindungi logam tersebut dengan cara mencegah permukaan logam mengalami kontak dengan lingkungan. Usaha ini dapat dilakukan dengan melapisi permukaan logam dengan materi yang inert terhadap lingkungan dimana logam mengalami kontak langsung dengan lingkungan tersebut. Materi yang inert ini disebut lapisan pelindung. Lapisan pelindung dapat mempunyai tampilan seperti logam (metalik) atau nonlogam (non metalik). Lapisan pelindung non metalik dapat anorganik seperti oksida, lapisan (film) fosfat atau chromat, dan materi ceramic, atau organik seperti cat dan lacquer (vernis). Lapisan pelindung tidak hanya harus inert secara kimia, akan tetapi juga harus cukup tebal. Selain melindungi logam dari korosi, lapisan pelindung dapat digunakan juga sebagai dekorasi dan memberi logam sifat-sifat mekanik dan fisik yang spesifik seperti tahan terhadap aus dan oksidasi, dan sifat-sifat isolasi terhadap panas, tergantung pada lapisan pelindung yang digunakan. Supaya berfungsi secara efektif, lapisan pelindung harus menempel dengan baik pada permukaan logam. 2. Pembersihan Permukaan

Transcript of 4. Lapisan Pelindung (Modified)

Page 1: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

4. LAPISAN PELINDUNG

1. Pendahuluan

Kereaktifan kimia dari logam-logam tertentu di lingkungan dimana logam berada,

mendorong diterapkannya usaha untuk melindungi logam tersebut dengan cara mencegah

permukaan logam mengalami kontak dengan lingkungan. Usaha ini dapat dilakukan dengan

melapisi permukaan logam dengan materi yang inert terhadap lingkungan dimana logam

mengalami kontak langsung dengan lingkungan tersebut. Materi yang inert ini disebut

lapisan pelindung. Lapisan pelindung dapat mempunyai tampilan seperti logam (metalik)

atau nonlogam (non metalik). Lapisan pelindung non metalik dapat anorganik seperti

oksida, lapisan (film) fosfat atau chromat, dan materi ceramic, atau organik seperti cat dan

lacquer (vernis). Lapisan pelindung tidak hanya harus inert secara kimia, akan tetapi juga

harus cukup tebal. Selain melindungi logam dari korosi, lapisan pelindung dapat digunakan

juga sebagai dekorasi dan memberi logam sifat-sifat mekanik dan fisik yang spesifik

seperti tahan terhadap aus dan oksidasi, dan sifat-sifat isolasi terhadap panas, tergantung

pada lapisan pelindung yang digunakan. Supaya berfungsi secara efektif, lapisan pelindung

harus menempel dengan baik pada permukaan logam.

2. Pembersihan Permukaan

Supaya lapisan pelindung melekat dengan baik pada permukaan logam, perlu dilakukan

pembersihan dan perlakuan awal pada permukaan logam. Metoda ini meliputi degreasing

dan descaling.

1. Degreasing

Tujuannya adalah menghilangkan senyawa-senyawa minyak, lemak, dan bahan lemak

lainnya yang digunakan sebagai pelindung sementara selama logam disimpan.

Degreasing yang efektif dilakukan dengan menggunakan pelarut organik seperti nafta,

khloro hidrokarbon (trikhloro atau tetrakhloro etilen), toluen, xylen, aseton, dll.

Pembersihan dan perlakuan awal ini diikuti dengan pemanasan permukaan logam dan

pembersihan lagi dengan menggunakan air panas yang mengandung senyawa basa

dan alkalin. Pada degreasing alkalin, untuk menghilangkan sejumlah besar lapisan cat

Page 2: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

lama dan bahan minyak yang bandel, permukaan logam diberi larutan senyawa

pembersih seperti natrium fosfat (Na3PO4) dan sabun atau surfaktan sintetis. Setelah

pembersihan alkalin, permukaan logam dicuci dengan air dan direndam dalam larutan

kalium khromat (inhibitor anodik) untuk pencegahan korosi sementara sampai lapisan

pelindung lainnya digunakan.

2. Descaling

Tujuannya adalah menghilangkan kerak oksida dan hasil-hasil korosi dari permukaan

logam. Caranya dimulai dengan metoda mekanik dan dilanjutkan dengan metoda

kimia. Metoda mekanik terdiri atas wire brushing yaitu menyikat permukaan logam

dengan kawat, dilanjutkan dengan shot blasting yaitu penyemprotan permukaan logam

dengan partikel-partikel kasar untuk menggosok, seperti leburan bauksit, butiran-

butiran halus logam, silika, dll., yang disemprotkan ke permukaan logam dibawah udara

tekan (pneumatic blasting). Shot blasting ini menimbulkan masalah kesehatan yang

berkaitan dengan iritasi dari saluran pernapasan, oleh karena itu diperlukan tindakan

pencegahan. Dalam hal baja, proses descaling dapat efektif dengan pembakaran

menggunakan oksiasetilen, tujuannya untuk melonggarkan kerak oksida dari permukaan

logam, yang kemudian dihilangkan dengan wire brushing. Metoda mekanik cukup

memuaskan untuk permukaan yang harus dicat secara berkala.

Metoda kimia untuk menghilangkan kerak disebut pickling (pengasaman) yaitu

merendam permukaan yang akan dihilangkan keraknya dengan larutan asam. Setelah

digunakan, misal mesin yang berputar dengan adanya unsur panas, permukaan logam

akan terlapisi dengan lapisan FeO, lapisan Fe3O4 di atas lapisan FeO, dan lapisan Fe2O3

di lapisan paling atas. Kerak campuran (komposit) ini disebut mill scale (kerak pabrik)

yang akan menghambat pelapisan permukaan logam dengan lapisan pelindung seperti

pengecatan, dll. Kerak seperti ini paling baik dihilangkan dengan pickling, yaitu

merendam lapisan oksida dengan larutan asam H2SO4 25% atau asam HCl 10%.

Kecepatan pickling tergantung pada lapisan oksida pada permukaan logam. Pada mill

scale, yang langsung dapat larut adalah lapisan oksida FeO, diikuti dengan Fe3O4 dan

Fe2O3. Pickling sangat baik digunakan untuk mill scale yang banyak mengandung FeO

dan sedikit Fe3O4 dan Fe2O3. Dulu banyak dipakai asam H2SO4 karena lebih ekonomis,

sekarang lebih banyak digunakan asam HCl, karena tersedia dalam jumlah yang lebih

banyak, proses pickling yang lebih cepat, dan proses pembuangan serta daur ulang dari

Page 3: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

larutan asam yang lebih mudah. Reaksi utama dalam proses pickling adalah pelarutan

besi (Fe) pada anoda diikuti dengan reaksi reduksi dari lapisan oksida dan ion H+ pada

katoda.

Anoda : Fe Fe2+ + 2 e –

Katoda : Fe3O4 + 8 H+ + 2 e – 3 Fe2+ + 4 H2O

Fe2O3 + 6 H+ + 2 e – 2 Fe2+ + 3 H2O

2 H+ + 2 e – H2

3. Lapisan Pelindung Logam

Penggunaan lapisan pelindung logam dapat dilakukan dengan cara-cara clading, dipping,

spraying, cementation, dan electro depotition.

1. Cladding

Logam yang akan dilapisi (logam dasar) diletakkan diantara 2 lembar logam lapisan

pelindung, kemudian seluruh lapisan logam ditekan (dipres).

Contoh:

a. Duralumin

Aloy (campuran logam) Al yang terdiri atas 4% Cu, 0,5% Mg, 0,5% Mn, dan

sejumlah kecil Si dan Fe. Aloy Al ini kuat dan tahan terhadap korosi.

b. Stainless steel yang dijepit dengan nikel dan aloy nikel banyak digunakan untuk

peralatan yang digunakan sebagai wadah zat-zat kimia, minyak bumi, karet, kertas,

dan industri sabun.

c. Baja yang dijepit dengan Cu digunakan dalam industri listrik karena mempunyai

konduktivitas listrik dan kekuatan tinggi.

d. Baja yang dijepit dengan Al digunakan untuk badan pesawat terbang dan tangki air

dan bensin.

2. Dipping

Cara ini digunakan untuk lapisan pelindung logam atau aloy yang memiliki titik leleh

yang rendah, seperti Zn, Sn, Pb, dll. Logam dasar yang akan dilapisi lapisan pelindung

dicelup ke dalam bak berisi lapisan pelindung cair, ketebalan dari lapisan pelindung

diatur dengan menekan sisa lapisan pelindung dengan pemutar (rollers). Pelapisan

Page 4: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

dengan cara ini tidak seragam. Pelapisan Zn pada besi melalui proses ini disebut

galvanizing dan pelapisan timah (tin/Pb) pada besi disebut tin plating. Sekarang tin

plating dilakukan dengan elektrolisis menggunakan larutan sodium stannate

(Na2SnO3.3H2O). Pelapisan dengan dipping panas biasanya paling sedikit terdiri atas

dua lapisan, lapisan aloy yang menempel pada permukaan logam dasar dan lapisan di

atasnya yang relatif merupakan logam pelapis murni. Pada galvanisasi besi, digunakan

senyawa inter-metallic seperti Fe3Zn10, FeZn, FeZn13, sedangkan pada tin plating besi

digunakan lapisan aloy FeSn2. Galvanisasi besi digunakan untuk bagian dalam badan

mobil, atap, pipa, penyangga lampu, dan paku, sedangkan tin plating digunakan untuk

tempat bahan makanan (food container).

3. Spraying

Aliran logam cair sebagai lapisan pelindung seperti Al, Zn, dll. disemprotkan pada

permukaan logam yang dilindungi sebagai butiran atomisasi dengan menggunakan

kompresor udara. Lapisan pelindung logam yang disemprotkan akan lebih berpori

dibandingkan dengan cara pelapisan lainnya. Meskipun demikian hal ini tidak

mengurangi kekuatan dari lapisan pelindung tersebut dalam hal melindungi logam

dasar. Salah satu keuntungan besar dari metoda ini adalah bahwa spraying dapat

digunakan terhadap struktur yang sudah jadi seperti jembatan, kendaraan perang (tank),

kapal, menara, dll., dengan demikian maka kerusakan lapisan pelindung pada saat

proses pembuatan struktur dapat dihindari.

4. Cementation

Pada proses ini lapisan pelindung dalam bentuk bubuk logam dilekatkan pada

permukaan logam dasar dan dipanaskan pada temperatur yang cukup tinggi supaya

terjadi difusi dari lapisan pelindung ke logam dasar. Obyek-obyek kecil seperti sekrup

dan mur dapat dilapis dengan lapisan Zn, Al, atau Cr yang sangat tipis dengan

memanaskan bagian tersebut dengan campuran bubuk Zn, ZnO (sherardizing) atau

bubuk Al, Al2O3, dan NH4Cl (calorizing process), atau Cr dan alumina (chromizing).

Pada sherardizing, terbentuk aloy FeZn7, baja yang dilapisi Zn ini digunakan pada

pembuatan furnitur, kusen jendela, konduktor listrik, pengait, engsel, dll. Pada

chromizing, logam dasar adalah baja yang mengandung kadar karbon rendah (0,1 –

0,2%). Penggunaan Al2O3 adalah untuk mencegah penggabungan partikel-partikel

chromium. Diyakini bahwa terbentuk larutan padat dari Cr dalam Fe. Baja yang

Page 5: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

chromizing digunakan untuk peralatan yang tahan terhadap korosi yang berasal dari

semprotan garam, uap, dan larutan encer HNO3. Pada calorizing, penggunaan Al2O3

adalah untuk mencegah penggabungan aluminium, diyakini bahwa terbentuk larutan

padat Al dalam Fe. Baja yang calorizing digunakan untuk bagian-bagian pembakar,

katup, kondensor pada penyulingan minyak, dan peralatan umum yang tahan terhadap

oksidasi dan serangan sulfur pada temperatur tinggi.

5. Electro deposition

Electro deposition merupakan metoda pelapisan logam yang paling banyak digunakan,

dengan logam pelapis diantaranya adalah Au, Ag, Cu, Sn, Ni, Cd, Cr, Zn, dan Pb.

Logam yang akan dilapisi dijadikan katoda dalam bak pelapis yang berisi ion-ion

logam yang akan diendapkan. Anoda biasanya logam atau materi inert dengan

konduktivitas listrik yang baik (grafit). Biasanya diupayakan supaya kecepatan

pelarutan pada anoda dan kecepatan pengendapan pada katoda sama, supaya komposisi

elektrolit tetap. Untuk sifat melindungi, banyak digunakan pelapisan dengan chromium.

Pelapisan chromium (Cr) dilakukan dalam bak yang berisi asam chromat, bertindak

sebagai anoda adalah Pb, sedangkan katoda adalah logam dasar yang akan diberi

lapisan pelindung. Lapisan padat logam Cr pada dasarnya rapuh, lapisan ini akan retak

dan terkelupas sebelum mencapai ketebalan tertentu. Oleh karena itu besi terlebih

dahulu dilapisi dengan Cu, lalu Ni, baru kemudian dengan Cr. Ni melindungi

permukaan besi, sedangkan Cr meningkatkan penampilan. Pelapisan ini menunjukkan

kekerasan yang tinggi, koefisien gesekan yang rendah, dan ketahanan tinggi terhadap

korosi.

Pelapisan dengan pencelupan disebut electroless plating, dimana ion-ion dari logam

mulia dipindahkan dari larutan garam oleh atom-atom logam yang lebih tidak mulia.

Electroless plating ini sangat seragam tetapi tipis.

4. Lapisan Pelindung Non Logam – An Organik

Lapisan pelindung anorganik terdiri atas surface or chemical conversion coating dan

ceramic protective materials.

1. Surface or chemical conversion coating

Page 6: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

Selain melindungi logam dasar dari korosi, pelapisan ini juga menyediakan permukaan

yang ideal untuk pengecatan atau tindakan dekorasi lainnya. Secara komersial surface or

chemical conversion coating digunakan untuk besi dan baja, Al dan aloy nya, dan Zn

dan aloy nya. Senyawa yang kurang reaktif dan lebih tahan korosi terbentuk secara kimia

atau elektrokimia pada logam dasar, dan menyatu dengan logam dasar. Beberapa contoh

adalah sebagai berikut :

a. Phosphate coating

Phosphate coating atau pelapisan fosfat dihasilkan melalui reaksi kimia larutan cair

garam fosfat dari Fe, Mn, atau Zn dalam larutan encer asam fosfat. Proses ini

digunakan untuk logam dasar dari bahan Fe, baja, atau Zn. Proses pelapisan fosfat

yang sering digunakan dan merupakan proses yang sudah dipatenkan adalah

parkerizing, bonderizing, dan cosletizing. Reaksi kimia yang menuju pada

pembentukan lapisan fosfat pada permukaan besi, dengan menggunakan larutan

fosfat yang terdiri atas Zn dan fosfat primer, Zn(H2PO4)2, dan asam fosfat bebas,

dapat digambarkan sebagai berikut :

a. Fe + 2 H3PO4 Fe(H2PO4)2 + H2

b. 3 Zn(H2PO4)2 + H2O Zn3(PO4)2 + 4 H3PO4

c. Fe(H2PO4)2 FeHPO4 + H3PO4

d. 3 FeHPO4 Fe3(PO4)2 + H3PO4

Ketika permukaan besi dan baja dicelup kedalam bak fosfat maka akan diserang

oleh asam fosfat seperti pada reaksi (1). Zn atau Fe fosfat primer akan mengalami

hidrolisis seperti pada reaksi (2). Fe fosfat primer bereaksi membentuk fosfat

sekunder seperti pada reaksi (3), dan fosfat sekunder bereaksi membentuk fosfat

tertier seperti pada reaksi (4). Persamaan reaksi (2), (3), dan (4) menyebabkan

pembentukan asam fosfat (H3PO4). Karena asam fosfat digunakan oleh Fe, maka

kesetimbangan persamaan reaksi (2), (3), dan (4) akan terganggu, mengakibatkan

kondisi super jenuh, yang mengawali pengendapan Fe sekunder dan Zn fosfat

tertier, pada permukaan logam. Reaksi secara keseluruhan adalah sebagai berikut :

3 Zn(H2PO4)2 + Fe + 4 H2O Zn3(PO4)2.4H2O + FeHPO4 + 3 H3PO4 + H2

lapisan pelindung

b. Chromate coating

Page 7: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

Chromate coating atau pelapisan chromat merupakan pelindung yang tahan korosi

yang juga menawarkan dasar yang lebih baik untuk pengecatan pada Zn, Cd, Mg,

dan Al. Lapisan chromat dibentuk melalui reaksi antara permukaan logam dengan

ion-ion Cr(VI) dan asam mineral. Pada proses cronak digunakan asam mineral

natrium dichromat dan H2SO4 encer. Larutnya logam dalam asam mineral

meningkatkan pH larutan yang bersentuhan dengan logam, bersamaan dengan itu

terjadi reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III). Pada pH kritis, chromium chromat

(Cr2O3.CrO3.xH2O) mengendap pada permukaan logam. Meskipun lebih tahan

korosi dibandingkan dengan phosphate coating, chromate coating tahan terhadap

abrasi rendah.

c. Oxide coating

Oxide coating atau lapisan oksida dapat dibentuk pada permukaan logam seperti Fe,

Al, Mg, dan aloy yang mengandung Al dan Mg. Lapisan ‘gun metal’ pada baja

dapat dihasilkan melalui pemanasan baja dengan karbon dan minyak pada

temperatur 340ºC – 400ºC. Lapisan hitam oksida pada baja terjadi dengan

merendam baja dalam larutan NaOH pekat yang mengandung oksidator seperti nitrit

(NO2) atau natrium chlorat (NaClO3) pada temperatur 80ºC – 90ºC. Lapisan oksida

ini tidak tahan terhadap korosi, akan tetapi merupakan dasar yang baik untuk

minyak, lemak dan lilin, dan juga tahan terhadap aus. Pada baja tampaknya lapisan

pelindung adalah Fe3O4. Beberapa logam non besi seperti Al membentuk lapisan

oksida (Al2O3) tipis dalam udara yang dapat menghambat proses korosi lebih lanjut.

Untuk meningkatkan ketahanan, ketebalan lapisan film oksida ditingkatkan dari 100

menjadi 1000 kali melalui oksidasi elektrolisis (anodizing). Anodizing pada

aluminium adalah untuk menghasilkan lapisan berpori atau lapisan kedap air.

Lapisan berpori digunakan untuk perlindungan terhadap korosi dan dekorasi,

sedangkan lapisan kedap air digunakan dalam kondensasi elektrolitik. Lapisan

berpori bisa didapat dengan menggunakan elektrolit yang korosif seperti asam

sulfat, asam chromat, atau asam oksalat, sedangkan lapisan kedap air diperoleh

dengan menggunakan elektrolit yang tidak korosif seperti asam borat dan borax.

Lapisan berpori dapat dibuat lebih tahan terhadap korosi dengan sealing, yaitu

dengan mengekspos film pada air mendidih atau perendaman film dalam larutan

encer natrium dichromat mendidih. Lapisan berpori dapat diwarna dengan

peresapan dengan pewarna, atau dengan pengendapan pigmen berwarna ke dalam

Page 8: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

pori. Lapisan pelindung kemudian ditutup dengan perendaman dalam air mendidih

atau larutan encer Ni atau Co asetat mendidih. Permukaan aluminium hasil

anodizing dapat juga digunakan dalam reproduksi fotografi melalui peresapan

permukaan pori dengan materi yang sensitif terhadap sinar.

2. Ceramic protective materials

Materi ini inert secara kimia terhadap lingkungan yang korosif kecuali HF dan alkali,

tahan terhadap oksidasi pada kenaikan temperatur, dan mempunyai sifat sebagai isolasi

panas dan listrik. Tergantung pada komposisi kimia dan metoda aplikasinya, lapisan

pelindung ceramic diklasifikasi sebagai email bening (tembus cahaya), keramik, dan

cermet.

a. Email

Email bening (atau porselen) merupakan lapisan pelindung seperti gelas dan film

dekoratif yang diaplikasikan pada besi cor dan peralatan baja pada industri kimia,

farmasi, makanan, minuman ringan, dan susu. Baja email juga digunakan dalam

lemari pendingin, alat-alat dapur, bagian atas meja, dll. Sesudah proses degreasing

dan descaling pada permukaan logam, bahan lapisan kaca untuk email (frit)

dilapiskan dalam keadaan basah atau kering, kemudian dibakar dalam tungku.

Lapisan kaca (frit) dibuat dengan melebur senyawa-senyawa asam pembias seperti

kuarsa dan feldspar (batuan untuk bahan baku keramik dan gelas) dengan

pengaliran basa seperti borax, fluorspar, cryolite, soda ash, dll., kemudian dicuci

dalam air. Ketahanan email bening terhadap zat kimia dapat ditingkatkan dengan

kandungan silika, dimana daya lekat pada logam dasar lebih baik dan temperatur

peleburan lebih rendah. Senyawa-senyawa pemburam seperti TiO2, PbO, atau SnO2

ditambahkan untuk membuat film yang tidak tembus cahaya (buram). Senyawa

pewarna biasanya digerus terlebih dahulu bersama frit sebelum digunakan.

Disamping beberapa karakteristik yang diinginkan, peralatan dari email tidak

dipakai secara luas karena rapuh dan tidak mampu bertahan pada perubahan

temperatur yang tiba-tiba.

b. Keramik

Page 9: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

Lapisan pelindung keramik mengandung oksida pembias seperti Al2O3, Cr2O3 dan

Co2O3 dalam frit dengan persentase yang tinggi, atau seluruhnya adalah oksida

logam murni seperti Al2O3 atau ZrO2. Materi keramik dapat digunakan dengan

penyemprotan materi yang dilelehkan oleh api oksi asetilen atau dengan

penyemprotan plasma (materi yang akan disemprotkan dipanaskan dengan listrik

pada temperatur tinggi sehingga terbentuk uap, yang kemudian

diembunkan/dikondensasi ke materi yang akan dilapisi). Alternatif lain adalah

pelapisan materi keramik pada logam dasar melalui penguraian panas dari garam

tertentu. Sebagai contoh, lapisan Cr2O3 dan ZrO2 yang diperoleh dengan penguraian

panas dari Cr(NO3)3 dan karbonat amonium zirconyl. Lapisan keramik ini lebih

berpori dibandingkan dengan email dan cermet. Lapisan keramik digunakan pada

peralatan dengan temperatur tinggi seperti mulut/ujung pipa penyemprot api, baling-

baling dan pisau dalam turbin gas, tabung termokopel, dan isolator listrik. Materi

keramik berfungsi sangat memuaskan meskipun pada temperatur tinggi, akan tetapi

ductility (keliatan) logam kurang. Logam dan aloy tidak sekuat keramik pada

temperatur tinggi.

c. Cermet (ceramic metal)

Cermet adalah gabungan keramik dengan logam, gabungan ini tidak hanya memiliki

ketahanan terhadap temperatur tinggi seperti keramik, akan tetapi juga memiliki

keliatan dan konduktivitas panas dari logam. Materi kelas baru ini digunakan untuk

struktur pada temperatur tinggi dengan teknik penyemprotan api.

5. Lapisan Pelindung Non Logam – Organik

Tingkat melindungi dari lapisan pelindung organik seperti cat, vernis, lacquer, dan email,

tergantung pada daya inert kimia terhadap lingkungan korosif, daya lekat pada permukaan,

impermeabilitas (tidak bisa ditembus) terhadap stimulasi korosi, dan metoda penerapannya.

1. Cat

Cat adalah dispersi satu atau lebih padatan yang digerus halus (pigmen dan extender)

dalam medium (vehicle). Medium (vehicle) terdiri atas materi pembentuk film yang

tidak mudah menguap seperti minyak kering dan/atau resin (alamiah atau sintetik)

Page 10: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

dalam pelarut (thinner) yang mudah menguap yang sesuai. Ketika permukaan logam

yang sudah bersih dicat, thinner akan menguap sedangkan pembentuk film dan pigmen

akan tinggal di permukaan. Campuran kedua materi ini secara perlahan-lahan akan

mengering membentuk film padat. Pada kasus minyak kering, pembentukan film dapat

dipercepat dengan penambahan dryer (pengering), yaitu sabun-sabun logam (metallic

soaps), diantaranya garam-garam Pb, Mn, Co, Fe, Ca, dan Zn dengan asam-asam lemak.

Komponen cat adalah pigmen, extender atau filler, vehicle, dan pelarut (pengencer).

a. Pigmen

Fungsi utama dari pigmen adalah memberi warna (untuk dekorasi) dan

opacity/keburaman (kemampuan untuk mencegah tembusnya sinar tampak) pada

film yang sudah kering. Film yang berpigmen dapat tahan terhadap paparan sinar

matahari tanpa mengalami kerusakan, jauh lebih baik dibandingkan dengan film-

film yang bening. Sifat-sifat cat dipengaruhi oleh komposisi kimia dari pigmen,

ukuran partikel, indeks refraksi/pantulan (refractive index), dan perbandingan

pigmen terhadap vehicle.

Sifat-sifat penting dari pigmen pada cat adalah warna, hiding power (kekuatan

menyembunyikan), oil absorption (penyerapan minyak), dan chemical

behaviour (perilaku kimia).

1) Warna

Ketika sinar putih jatuh pada pigmen, maka pigmen akan menyerap sebagian

daerah tampak dari spektrum elektromagnetik, dan warna pigmen adalah

pantulan dari spektrum tersebut. Pigmen hitam terjadi karena kemampuannya

menyerap semua radiasi, sedangkan pigmen putih terjadi karena memantulkan

sebagian besar dari sinar. Beberapa pigmen juga menyerap daerah ultra violet

dan infra merah. Hal ini tidak merubah warna-warna yang tampak, akan tetapi

sangat mempengaruhi daya tahan vechicle organik. Warna dan keteduhan

pigmen tergantung pada ukuran partikel, semakin kecil ukuran partikel semakin

besar proporsi sinar yang disebarkan, dan sebagai konsekuensi warnanya

menjadi lebih pucat, dibandingkan dengan sinar yang dipantulkan dari pertikel

yang lebih besar.

2) Hiding power

Page 11: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

Hiding power atau covering power (kekuatan menyembunyikan) dari pigmen

adalah kemampuan untuk menyembunyikan atau menghilangkan warna latar

belakang lainnya. Supaya memiliki hiding power yang baik, pigmen (dengan

menyerap dan menyebarkan sinar) harus mencegah sinar menembus film ke

lapisan warna sebelumnya dan kembali ke mata pemirsa. Dari beberapa sifat,

indeks refraksi (refractive index) merupakan hal yang penting dalam

menentukan hiding power dari pigmen. Apabila pigmen memiliki indeks

refraksi yang sama dengan vehicle, maka pigmen akan memiliki hiding power

yang kecil. Pigmen dengan hiding power yang baik seperti TiO2 memiliki

indeks refraksi 2,5, sedangkan vehicle biasanya memiliki indeks refraksi 1,5.

Semakin besar perbedaan harga indeks refraksi antara pigmen dan vehicle,

maka semakin besar juga hiding power nya. Apabila CaSO4 (indeks refraksi =

1,57) digerus dalam minyak biji rami (indeks refraksi = 1,5) maka hasilnya

adalah dispersi yang tembus cahaya. Akan tetapi, apabila digunakan TiO2, akan

dihasilkan cat dengan hiding power besar. Penyebaran sinar oleh pigmen

bertambah dengan bertambahnya diameter partikel, dan di bawah diameter

optimum 0,2 – 0,4 mikron, partikel kehilangan daya untuk menyebarkan sinar.

Kombinasi antara pigmen dengan konsentrasi tinggi dan vehicle dengan

konsentrasi rendah akan menghasilkan hiding power yang maksimum.

Sedangkan apabila konsentrasi pigmen dan vehicle sama rendahnya, maka akan

dihasilkan cat yang mengkilap yang memiliki sifat refleksi/pantulan yang baik.

Cat dengan konsentrasi pigmen yang tinggi akan memiliki sifat mengkilap

yang buruk.

3) Oil absorption

Nilai oil absorption (penyerapan minyak) dari pigmen adalah berat dari minyak

biji rami yang diperlukan untuk melebur 100 gram pigmen, sehingga dihasilkan

pasta keras yang halus. Anatase (bentuk kristal lain dari TiO2) memerlukan 27

gram minyak biji rami, sedangkan timah putih hanya memerlukan 7 gram

minyak biji rami. Oleh karena itu, secara ekonomi, lebih dipilih timah putih.

4) Chemical behaviour (perilaku kimia)

Page 12: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

Kereaktifan kimia dari pigmen-pigmen tertentu menyebabkan mereka tidak

sesuai digunakan untuk keperluan-keperluan tertentu. Cat yang mengandung

garam-garam timah (timah putih, timah merah, dll.) sebaiknya tidak digunakan

pada atmosfer industri dengan kadar H2S, karena akan terbentuk timah sulfida

yang hitam pada permukaan yang dicat. Sama halnya dengan seng oksida,

sebaiknya tidak digunakan sebagai pigmen dengan resin-resin yang

mengandung proporsi yang tinggi dari gugus asam, karena akan dihasilkan

sabun seng dan cat menjadi sangat kental sehingga sulit digunakan.

Beberapa contoh pigmen dan penggunaannya adalah sebagai berikut :

Pigmen Rumus Kimia Catatan

Pigmen putihWhite lead 2 PbCO3.Pb(OH)2 1) Gravitasi spesifiknya tinggi maka cenderung

mudah melekat sehingga ideal untuk diterapkan pada kayu

2) Biasanya dihitamkan dengan menggunakan H2S

Basic lead sulphate Pb(OH)2.PbSO4 Resistan terhadap penghitaman dengan H2S, biasanya ditambahkan ZnO

Zinc oxide ZnO 1) Mengering dengan lambat2) Serapan terhadap radiasi ultra violet tinggi3) Kalau dicampur dengan cat mengurangi chalking

pigmen lain

Zinc sulphide ZnS 1) Hiding power yang baik2) Tidak terpengaruh oleh H2S3) Digunakan sendiri atau sebagai unsur pokok dari

lithophone

Litophone 70 – 75% BaSO4 dan 30 – 25% ZnS

Keburaman (opasitas) meningkat dengan peningkatan kandungan ZnS

Titania TiO2 1) Pigmen yang paling putih2) Menunjukkan refleksi (pantulan) yang tinggi

terhadap semua panjang gelombang spektrum tampak

3) Hiding power terbaik4) Digunakan untuk mengecat tangki penyimpanan

bahan bakar dan pelarut untuk menghindari penguapan

Pigmen merahVenetian red Fe2O3 dan CaSO4 Ideal untuk permukaan kayu, tapi tidak ideal untuk

permukaan logam karena CaSO4 memicu korosi

Indian red Gerusan Fe2O3 Ideal untuk cat pada besi

Minium atau red lead Pb3O4 Digunakan sebagai lapisan utama pada permukaan logam karena sifat mencegah korosi kalau

Page 13: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

digunakan dengan minyak kering

Chrome red Pb(OH)2.PbCrO4 Paling baik untuk mengecat permukaan logam karena sifat mencegah korosinya yang sangat baik

Pigmen kuningLead chromate (Chrome yellow)

PbCrO4 Perbedaan warna dapat dicapai dengan mencampur dengan Pb(OH)2.PbSO4 atau PbCO3

Zinc chromate (citron yellow)

ZnCrO4 Merupakan unsur pokok dari cat pencegah korosi untuk melindungi besi dari korosi

Barium chromate BaCrO4

Yellow ochre Tanah liat atau CaCO3 diwarnai oleh Fe2O3

Digunakan sebagai cat-cat arsitektural

Cadmium sulphide CdS Untuk perbedaan warna dari kuning pucat (CdS + BaSO4) sampai merah marun (CdS + CdSe), digunakan pada cat lateks

Pigmen coklatBrown pigmen Mengandung

oksida besi sebagai unsur utama pemberi warna

1) Beberapa pigmen coklat yang ditemukan secara alami mengandung hidrat Fe2O3 dan MnO2

2) Pada pemanasan terbentuk oksida-oksida lebih tinggi menghasilkan pigmen dengan warna lebih gelap

Pigmen biruPrussian blue KFe[Fe(CN)6] Cat lateks, tinta printing, cat-cat arsitektural

Ultramarine lazuli Silikat kompleks dan sulfida dari Na dan Al

Memuaskan untuk cat-cat pada kayu

Pigmen hijauPermanent green Cr2O3 Tidak terpengaruh atmosfer dan stabil pada

temperatur tinggi

Chrome green Campuran prussian blue dangan lead chromate

Digunakan dengan luas karena murah dibandingkan warna hijau lainnya

Paris green Cu aseto arsenit/ arsenat

Untuk cat-cat arsitektural

Pigmen hitamBlack pigmen Lamp black

Carbon blackDigunakan secara luas pada cat-cat hitam, juga pada industri tinta printing

Jenis pigmen ada tiga, yaitu organik, anorganik, dan organologam

(organometalik). Beberapa serbuk logam seperti serbuk aluminium, serbuk

perunggu, debu seng, dll, sebagai pigmen anorganik telah digunakan sebagai

pilihan dalam cat, bukan hanya karena memberikan warna akan tetapi juga untuk

Page 14: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

keperluan melindungi dan dekorasi. Pigmen anorganik biasanya tidak luntur oleh

cahaya, stabil terhadap panas, dan non-bleeding (bleeding adalah larutnya pigmen

dalam vehicle dan memudarnya warna lapisan cat karena larutnya pigmen). Pigmen

organik dan organometalik lebih disukai saat ini, karena kecerahan warnanya dan

ketersediaannya dalam banyak warna. Beberapa pigmen organik adalah pewarna

organik yang terserap dalam ‘danau’ anorganik seperti Al(OH)3, BaSO4, dll.

Beberapa contoh pigmen organik adalah Toluidone Red, Perylene Maroon, dan

Phthalocyanine Blue

Toluidine red

Perylene maroon

Phthalocyanine blue

b. Extender atau filler

Istilah ini digunakan untuk pigmen yang tidak berwarna atau putih, dimana pigmen

semacam ini memiliki sedikit hiding power, yang diperlukan untuk mengatasi

kekurangan pigmen-pigmen lain. Meskipun pada mulanya extender digunakan

untuk mengurangi harga cat, akan tetapi apabila dipilih dengan tepat extender dapat

memperbaiki kinerja lapisan pelindung organik. Tanah liat, asbestin, atau talk,

apabila digerus dengan pigmen dan minyak, cenderung mengencerkan warna

pigmen dan menghasilkan warna yang lebih terang. Gypsum, chalk, silika, barium

sulfat, dll., dengan minyak tidak menghasilkan pasta putih akan tetapi warna

transparan. Extender ini memiliki indeks refraksi yang sama dengan minyak dan

tidak merubah warna pigmen, akan tetapi meningkatkan warnanya.

c. Vehicle

Page 15: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

Bagian cair dari cat dimana pigmen terdispersi di dalamnya disebut medium atau

vehicle. Ada dua jenis unsur utama dari vehicle yaitu yang tidak mudah menguap

(non volatile) dan yang mudah menguap (volatile).

- Unsur utama yang tidak mudah menguap terbentuk dari materi-materi

pembentuk film seperti minyak kering dan/atau resin, yang berfungsi :

memberikan daya lekat yang lebih baik pada permukaaan, sebagai penahan

kelembaban, dan menyatukan partikel-partikel pigmen (oleh karena itu sering

disebut juga sebagai binder). Persentase berat dari materi yang tidak mudah

menguap dalam cat disebut kepadatan cat, semakin besar persentase semakin

kental cat.

- Unsur utama yang mudah menguap dari vehicle biasanya terdiri atas pelarut

seperti hidrokarbon, terpentin, air, keton, ester, dll., dan disebut thinner. Thinner

digunakan secara luas untuk mengurangi kekentalan cat untuk memperoleh

produk yang memiliki konsistensi yang diperlukan, untuk memudahkan proses

pengecatan.

d. Pelarut dan pengencer

Pelarut adalah cairan yang mudah menguap dimana materi pembentuk film larut.

Pengencer adalah cairan yang mudah menguap yang ditambahkan pada larutan

binder dengan kekentalan rendah. Pengencer ini disebut juga sebagai thinner, dan

thinner ini dapat atau tidak dapat melarutkan binder. Pelarut dan pengencer yang

biasa dipakai adalah air, hidrokarbon alifatik dan aromatik, khloro dan nitro parafin,

alkohol, eter, ester, keton, terpentin, dll. Kemampuan melarutkan dari cairan

tergantung pada kapasitas ikatan hidrogennya.

Pelarut diklasifikasi menjadi 3 kelompok :

I. Cairan dengan ikatan hidrogen lemah (khloro dan nitro-parafin, hidro karbon)

II. Cairan dengan ikatan hidrogen sedang (keton, ester, eter)

III. Cairan dengan ikatan hidrogen kuat (air, alkohol)

Terlepas dari klasifikasi pelarut seperti diatas, pelarut yang dapat melarutkan

berbagai binder adalah sebagai berikut :

Page 16: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

Binder Pelarut yang mampu melarutkan, dan klasifikasinya

I II III

Resin alkyd n-heksana, siklo heksana, benzen, toluen, nitro benzen, nitro propana, asetonitril

Eter Alkohol

Resin epoksi Ester, cellosolve, metil etil keton

Nitroselulosa Nitrometan, asetonitril Ester, cellosolve Metanol, etanol

Poli (metil metakrilat), poli (vinil asetat)

Nitrometan, asetonitril, benzen, toluen, dan nitrobenzen

Ester, cellosolve

Resin urea formaldehid

Alkohol

Poliester tak jenuh Nitrobenzen, nitroparafin, asetonitril

Ester, cellosolve, metil etil keton

Thinner adalah cairan yang mudah menguap atau campuran dari cairan yang mudah

menguap. Beberapa yang umum digunakan adalah terpentin, fraksi-fraksi minyak

bumi, dan oxygenated solvents (pelarut-pelarut teroksigenasi) seperti alkohol, ester,

keton, eter, alkohol). Terpentin digunakan secara luas sebagai thinner untuk cat-cat

minyak. Pelarut minyak bumi komersial terdiri utamanya atas parafin, naftalen, dan

aromatik. Semula pelarut ini digunakan untuk menggantikan terpentin, akan tetapi

karena flash point yang rendah, maka berbahaya digunakan karena berpotensi

menimbulkan kebakaran, sehingga tidak direkomendasikan sebagai thinner.

2. Vernis

Vernis adalah larutan dari resin (alamiah atau sintetik) dalam vehicle yang terdiri atas

minyak kering, thinner, dan dryer. Vernis tidak mengandung pigmen, dengan demikian

dapat dikatakan bahwa cat adalah vernis yang berpigmen.

3. Lacquer

Lacquer adalah larutan materi pembentuk film dalam pelarut yang sesuai. Sebagai

contoh adalah vernis dalam spiritus dan larutan shellac (lak) dalam metanol, dimana

pembentukan film terjadi semata-mata karena penguapan dari pelarut.

4. Email

Page 17: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

Email adalah vernis atau lacquer yang berpigmen, dilihat dari perbandingan kelembutan

dan mengkilapnya film terhadap email bening. Kilap adalah derajat dimana permukaan

yang dicat memantulkan sinar seperti kaca.

6. Materi Pembentuk Film atau Binder

Cat biasanya diklasifikasi berdasarkan cara terbentuknya film (film formation). Pembentukan

film dapat terjadi dengan satu atau kombinasi dari tiga metoda umum yaitu lacquer drying,

oxidative drying, dan curing. Pengeringan cat dapat terjadi secara sederhana melalui

penguapan dari pelarut dengan tanpa adanya perubahan kimia (lacquer drying), melalui

reaksi kimia antara cat dan udara (oxidative drying), atau melalui reaksi kimia antara

komponen-komponen cat (curing).

a)Lacquer drying

Pada lacquer drying, pengeringan semata-mata terjadi karena penguapan dari pelarut.

Karena kemampuannya mengering secara cepat, lacquer digunakan dalam proses akhir

pada industri kendaraan bermotor dan furnitur. Materi pembentuk film pada lacquer

diantaranya polimer selulosa, chlorinated rubber, resin alam, polimer akrilik.

b)Oxidative drying

Pada oxidative drying, pembentuk film menjadi polimer cross-linked sebagai hasil dari

reaksi dengan oksigen di udara. Minyak yang digunakan pada cat minyak dan vernis

adalah fatty oil yang kebanyakan adalah vegetable oil, diperas atau diekstrak dari biji

atau buah beberapa jenis sayuran. Fatty oil adalah triester dari gliserol (trigliserida),

rumus umumnya adalah seperti pada gambar di bawah, dimana R1, R2, dan R3 mewakili

radikal yang berasal dari rantai panjang asam alifatik tak jenuh yang biasanya

mengandung 18 atom karbon.

Page 18: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

c)Curing

Pada curing, pembentukan film terjadi karena reaksi komponen-komponen dalam cat

sendiri. Pengeringan terjadi karena interaksi antara unsur-unsur utama cat, maka

komponen yang berinteraksi dipisah dan dicampur menjelang dilakukan pengecatan.

Resin yang terbentuk melalui kondensasi urea dengan formaldehid disebut urea-

formaldehid, sedangkan yang terbentuk melalui kondensasi melamin (2,4,6-triamino-

1,3,5-triazin) dengan formaldehid disebut resin melamin formaldehid.

7. Macam-macam Cat dan Penggunaannya

Tergantung pada penggunaannya, cat dapat dikelompokkan menjadi sebagai berikut :

1.Cat rumah

Untuk di luar rumah biasanya digunakan cat berbasis minyak biji rami (linseed oil) atau

berbasis alkyd, meskipun demikian juga tersedia cat lateks. Untuk di dalam rumah

digunakan vernis oleoresinous atau vernis alkyd. Distemper, yang biasanya digunakan

untuk kayu, semen, dan plesteran mengandung pigmen yang sesuai yang tersuspensi

dalam larutan casein (protein susu), slaked lime, lem atau emulsi dari minyak kering.

Konstruksi baja biasanya diberi satu atau lebih lapisan primer yang mengandung pigmen

anti korosif seperti red lead, zinc chromate, atau metallic zinc. Lapisan paling atas

dipilih sesuai dengan kondisi lingkungannya. Bitumen atau aspal yang berasal dari tar

minyak bumi atau batu bara, sering digunakan untuk mengontrol aliran karakteristik

Page 19: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

ketika tidak tersedia pigmen untuk memburamkan cat. Lapisan bitumen digunakan untuk

atap, kedap air, dan untuk melindungi pipa bawah tanah dari korosi.

2.Cat jalan raya

Cat untuk jalan raya harus yang cepat mengering, melekat dengan baik pada aspal dan

beton, dan tahan terhadap gesekan dan noda minyak. Biasanya digunakan cat berbasis

alkyd atau chlironated rubber.

3.Cat luminescent

Cat ini mengandung pigmen yang berpendar/berpijar (fluorescence) di bawah pengaruh

sinar ultra violet, yang disebut luminophor (bercahaya/berkilauan). Pigmen ini

menyerap radiasi ultra violet atau radiasi gelombang pendek lainnya dan memancarkan

radiasi dari spektrum daerah tampak. Pada kasus fluorescence, photoluminescence

langsung hilang kalau lampu dimatikan. Sedangkan pada phosphorescence, apabila

lampu dimatikan, pancaran sinar masih tetap bersinar untuk sementara waktu (after

glow). Pigmen luminescent mengandung ZnS atau sulfida dari Zn dan Cd dengan

sejumlah kecil logam pemberi variasi warna seperti Cu, Ag, Mn, dan Bi, yang disebut

aktivator.

4.Cat phosphorescent

Cat phosphorescent mengandung ZnS tidak murni yang kasar atau sulfida dari Zn dan

Ca. Cat dengan after glow yang lebih panjang mengandung sulfida dari Ca dan Sr.

Variasi warna dapat diperoleh melalui pemilihan aktivator yang tepat. Sulfida-sulfida ini,

karena mudah dihidrolisasi, maka harus dilindungi dari uap lembab dengan

menggunakan binder yang transparan dan tidak tembus air. Biasanya digunakan resin

akrilik atau resin vinil sebagai binder.

5.Pigmen fluoroscent

Pigmen fluoroscent digunakan pada layar televisi. Cat dengan pigmen ini digunakan

pada cakra angka, piringan, tombol penyetel (radio, telefon), dan papan iklan. Cat

phosphorescent digunakan untuk tanda batas, garis petunjuk, alat keselamatan, dll.,

dimana akan tetap tampak pada saat gelap/mati lampu. Jarum penunjuk jam mengandung

mesothorium (Ra-228, waktu paruh 6,7 tahun) dan radio-thorium (Th-228, waktu paruh

1,9 tahun) yang dicampur dengan pigmen. Radiasi dari senyawa radioaktif melebihi

Page 20: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

luminophor. Pewarna organik seperti rhodamine (I, II), eosin (III), dan anthrapirimidin

(IV) yang berpendar dalam larutan dapat juga digunakan. Akan tetapi pewarna ini tidak

larut dalam binder yang biasa digunakan untuk cat, selain itu, pewarna ini mudah sekali

terdegradasi pada udara terbuka.

6.Cat tahan panas

Biasanya digunakan sebagai lapisan akhir dari oven, tungku, ruang pembakaran pesawat,

dll. Bahan dasar cat ini adalah polifenol silikon, bubuk metalik seperti Al, Zn, dan Sn,

atau pigmen tahan panas seperti grafit, titan, chrom, dll. Cat yang mengandung silikon

juga tahan terhadap air.

7.Cat penghambat api

Cat penghambat api mengandung binder atau komponen lain, yang akan terurai pada

kenaikan temperatur, menjadi gas yang tidak mudah terbakar seperti HCl, HBr, NH3,

CO2, dan uap air. Cat yang mengandung kalsium amonium fosfat, magnesium amonium

fosfat, seng amonium pirofosfat, dll., membentuk lelehan seperti kaca pada temperatur

tinggi, dan lelehan seperti kaca ini akan menjadi pemisah antara udara dengan zat yang

mudah terbakar, sehingga terhindar dari pembakaran.

8.Cat intumescent

Cat ini mengandung unsur seperti fosfat, melamin, dan pentaeritritol. Cat intumescent

akan mengembang pada pemanasan dan membentuk lapisan seperti spon/busa yang pada

batas tertentu akan menghalangi bahan dasar supaya tidak mencapai temperatur yang

akan menghasilkan gas yang mudah terbakar.

9.Cat penunjuk temperatur

Cat penunjuk temperatur mengandung termochrom yaitu senyawa yang mengalami

perubahan warna pada temperatur tertentu.

10.Untuk mengecat bagian bawah kapal diperlukan cat yang anti korosi dan anti kotor.

Fungsi dari zat anti kotor yang dilapiskan di atas lapisan anti korosi adalah mencegah

tumbuhnya organisme seperti remis, cacing pipa, jamur, dll. Pigmen dan vehicle dari cat

ini mengandung senyawa yang bersifat racun terhadap organisme seperti yang

disebutkan di atas. Senyawa yang biasa digunakan adalah Cu2O, Ag2O, dan senyawa-

Page 21: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

senyawa merkuri organik. Resin vinyl, resin fenol, dan chlorinated rubber adalah

beberapa senyawa yang biasa digunakan sebagai binder. Sebagai anti jamur digunakan

pentaklorofenol.

11.Cat thixotropic

Cat thixotropic adalah cat yang apabila diaduk, suspensinya akan berbentuk cairan, akan

tetapi apabila dibiarkan tanpa terganggu beberapa waktu akan berbentuk seperti gelatin

atau agar-agar. Transisi cairan-gelatin ini bersifat reversibel. Cat jenis ini tidak menetes

dari kuas cat sehingga dapat digunakan untuk memperoleh lapisan cat yang tebal tanpa

adanya sagging (cat bergerak/merambat ke bawah). Sifat thixotropic diperoleh dengan

menggunakan extender seperti china clay, atau dengan menambahkan sabun logam

seperti Al, Ca, dan Zn, atau dengan menggunakan vehicle thixotropic seperti alkyd yang

dikombinasi dengan poliamin seperti etilen diamin, pada temperatur tinggi. Pemanasan

kemungkinan menghasilkan pembentukan amida, RCONHR, dan sifat thixotropic

kemungkinan berkaitan dengan pembentukan ikatan hidrogen intermolekul antara C = O

dan gugus = NH pada molekul yang berbeda. Cat thixotropic membuat pengecatan

permukaan seperti atap dapat dilakukan dengan mudah.

8. Cacat Pada Lapisan Cat

Tujuan dari pengecatan adalah memberikan lapisan pelindung dan fungsi dekorasi pada

permukaan. Seiring dengan waktu, lapisan cat dapat mengalami kerusakan. Beberapa cacat,

penyebab, dan tindakan pencegahannya adalah sebagai berikut :

No Nama Penjelasan Penyebab Pencegahan

1 Blistering Terbentuknya rongga atau gelembung pada cat atau vernis

1.Permukaan yang dicat terlalu lembab atau terkontaminasi secara kimia

2.Pengecatan dilakukan pada cuaca yang sangat panas

3.Lapisan cat terlalu tebal

1.Pembersihan permukaan dengan baik sebelum dicat

2.Gunakan cat dasar yang sesuai

3.Gunakan pelarut yang tepat

4.Usahakan ketebalan cat merata (seragam)

2 Blushing Terbentuknya bintik- 1.Penggunaan pelarut 1.Gunakan pelarut yang

Page 22: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

bintik putih pada permukaan yang dicat

dengan titik didih rendah

2.Atmosfir yang lembab

tepat2.Pengecatan dilakukan

pada atmosfer yang kering

3 Cissing Pengelupasan cat pada beberapa daerah kecil

Permukaan yang dicat berminyak

1.Permukaan harus dibersihkan sehingga bebas minyak

2.Cat diusahakan tidak terkontaminasi minyak silikon

4 Lifting Pelunakan lapisan cat pertama waktu lapisan cat kedua dioleskan

Kecepatan menguap pelarut tidak sama, pelarut cat kedua lebih cepat mengering dibandingkan dengan pelarut dari cat pertama

Gunakan cat yang cocok satu sama lain

5 Orange Peeling

Permukaan lapisan cat bopeng seperti kulit jeruk

Pelapisan cat dengan cara disemprotkan akan tetapi tidak mengalir/ merata dengan baik

1.Memperbaiki sifat aliran dengan menggunakan thinner yang sesuai

2.Pelapisan tidak terlalu tebal

6 Pin Holing Terbentuknya sumur-sumur kecil pada lapisan cat dengan endapan padatan di tengahnya

Pencampuran yang tidak efisien (homogen) antara thinner dengan cat sehingga pelarut terjebak dalam film

Pencampuran thinner dengan cat yang homogen

7 Wringkling Terbentuknya kerutan pada permukaan lapisan cat

1.Penggunaan dryer yang berlebihan

2.Pemanasan yang berlebihan

3.Pelapisan cat yang terlalu tebal

Gunakan dryer secara proporsional dan thinner yang sesuai.

8 Chalking Terbentuknya taburan serbuk pada permukaan. Chalking tidak mengurangi efek melindungi akan tetapi mengurangi ketebalan lapisan cat

Erosi binder karena serangan oksigen dan sinar yang terus menerus. Chalking merupakan cacat pada cat yang paling tidak serius

Gunakan pigmen yang tahan terhadap cuaca

9 Checking Lapisan cat pecah 1.Penggunaan bahan 1.Gunakan bahan dasar

Page 23: 4. Lapisan Pelindung (Modified)

(Cracking) sedikit, menembus permukaan lapisan sehingga tampak lapisan cat dibawahnya

dasar dan lapisan akhir yang tidak cocok

2.Penggunaan dryer yang berlebihan

dan lapisan akhir yang cocok

2.Gunakan cat yang dibuat secara khusus untuk penggunaan di luar

3.Hindari lapisan yang tebal

10 Flaking Pengelupasan lapisan cat, biasanya terjadi setelah cracking

1.Hilangnya pelekatan cat pada permukaan karena tekanan dan ketegangan pada film

2.Pengecatan pada permukaan yang lembab, tidak bersih, dan berkarat

1.Sifat pelekatan yang baik antara bahan dasar dengan lapisan utama maupun lapisan atas

2.Permukaan yang akan dicat harus bersih dan kering

11 Sagging (Curtaining)

Lapisan cat yang bergerak kebawah setelah dilapiskan pada permukaan

1.Lapisan cat yang sangat tebal

2.Penggunaan thinner yang salah

3.Pelapisan cat dengan penyemprotan yang terlalu dekat

Hindari ketiga hal tersebut