Proteksi Korosi Dengan Lapis Lindung Organik, Cat. Pencegahan Korosi

Pengertian Istilah Dan Definisi

Lapis lindung atau coating adalah bahan yang digunakan untuk melapisi atau menutupi permukaan bahan/material seperti logam, kayu dan sebagainya dengan tujuan untuk memisahkan material dari pengaruh atau interaksi dengan lingkungan sekitarnya. Di sisi lain lapis lindung berfungsi juga sebagai bahan yang memiliki nilai dekoratif atau nilai seni. Jadi, selain akan terhindar dari pengaruh lingkungan yang merusak atau menurunkan sifat material, lapis lindung juga membuat material tampak menjadi lebih indah atau memiliki nilai estetika.

Secara teknis, cat dapat diartikan sebagai suatu produk yang berbentuk cairan dengan kekentalan tertentu, yang apabila dioleskan atau dilapiskan pada suatu permukaan akan membentuk suatu lapisan yang tipis dan kering, lapisan akan berkohesi dengan daya lekat yang baik pada permukaan.

Proteksi material logam dari lingkungan yang korosif dapat dilakukan dengan pelapisan menggunakan  logam lain atau dengan bahan non logam.

Pelapisan dengan logam lain umumnya dilakukan dengan logam yang memiliki sifat katodik, seperti pelapisan baja oleh logam Ni atau Ag atau dengan logam yang memiliki sifat anodik seperti: pelapisan logam baja dengan Zn atau Alumunium.

Pelapisan dengan logam lain dapat dilakukan dengan cara seperti: Menggunakan arus listrik, aletro plating; Menyemprotkan logam cair, metal spray; Dengan celup panas, hot dipping; Proses cladding dan Vapor deposition.

Sedangkan pelapisan dengan bahan non logam dapat dilakukan dengan menggunakan cat, varnish, plastic lining, plastic tape, atau lacquer. Yang sangat umum digunakan adalah dengan melapisi logam dengan cat. Cat selain berperan sebagai protekif, juga memiliki nilai estetika. Sekitar 55 persen pelapisan logam untuk tujuan proteksi korosi adalah menggunakan cat.

Karakteristik-Sifat-Sifat Lapis Lindung Organik, Cat

Cat pada dasarnya merupakan campuran material padat yaitu pigment yang tersuspensi di dalam media pengikat yaitu binder yang digunakan sebagai pelapis permukaan benda kerja. Cat akan mengalami pengeringan oleh oksidasi udara, oleh reaksi polimerisasi maupun oleh penguapan solvent.

Hal – hal yang harus diperhatikan pada system proteksi dengan lapis lindung cat adalah: permukaan logam yang akan dicat, jenis lapisan atau cat yang akan dipakai, dan lingkungan atau lokasi benda kerja ditempatkan.

Tingkat keberhasilan proteksi korosi dengan menggunakan lapis lindung cat sangat tergantung pada preparasi permukaan sebelum pelapisan dilakukan. Lebih dari 60 persen keberhasilan perlindungan menggunakan cat ditentukan oleh persiapan permukaan benda kerja yang akan diproteksi.

Cat yang akan digunakan sebagai lapis lindung harus memiliki sifat-sifat sebagai berikut:

  • Cat harus memiliki daya lekat atau adesi yang baik terhadap benda kerja, agar tidak mudah terkelupas setelah lapisan mengering.
  • Cat harus mudah dilapiskan pada permukaan benda kerja, sehingga mudah saat pengecatannya. Metoda pelapisan harus sesuai dengan rekomendasi produsen, missal kuas, semprot, roller atau lainnya.
  • Setelah mengering cat harus menutupi permukaan secara merata dan sempurna.
  • Kualitas cat harus selalu tetap atau sama untuk setiap produk yang dikeluarkan, baik warna, viskositas, maupun ketahanannya.
  • Beberapa Cat harus memiliki sifat-sifat yang khusus seperti: tahan cuaca, anti korosi, tahan air, tahan suhu tinggi, dan sebagainya.

Komponen-Komponen Utama Yang Terkandung Dalam Cat.

Umumnya cat terdiri dari lima komponen utama yaitu: pigment, binder, extender, pelarut dan additive. Beberapa cat mungkin hanya terdiri dari beberapa komponen, tidak lima komponen  tergantung pada aplikasinya.

Pigment atau bahan pewarna pada cat akan memberikan warna dan mengaburkan kekuatan bahan yang dilapisi di bawahnya. Pada beberapa aplikasi warna dapat memberikan nilai estetika. Pigment dapat terbuat dari zat atau senyawa/bahan aktif seperti: serbuk Zn, Zn kromat, PbO, PbO2 dan lainnya. Senyawa atau bahan pasif seperti: Fe2O3, TiO2, dan lainnya. Dan bahan beracun seperti: HgO, Cu2O, organo metallic

Binder atau bahan pengikat merupakan bahan yang mempunyai fungsi utama sebagai perekat dalam lapisan cat. Binder tidak menguap selama aplikasinya. Binder dapat terbuat dari drying oil, alkys resin, bitumen, chlorinated rubber, vinyl, epoxy, polyurethane, silicate, dan lainnya.

Extender atau bahan penunjang memberikan efisiensi yang tinggi dan dapat memperbaiki sifat-sifat lapisan, seperti kekerasan atau tahan goresan. Bahan penunjang dapar terbuat dari CaCO3, Talc, China Clay, Barite, Mica dan lainnya

Pelarut atau solvent merupakan bahan yang berbentuk cairan yang berfungsi mengencerkan bahan pengikat saat aplikasi. Bahan pelarut akan menguap selama aplikasi. Bahan pelarut dapat terbuat dari senyawa hidrokarbon, ester, keton dan lainnya.

Bahan tambahan atau additive ditambahkan untuk memperbaiki hasil pengecatan, menambah ketahanan lapisan cat, cat menjadi lebih tahan lama, mempercepat pengeringan, dan mencegah pelepuhan/meleleh, Bahan tambahan dapat terbuat dari anti settling agent, anti oxidant, anti floating, anti saging, dan lainnya.

Mekanisme Proteksi Dengan Lapis Lindung Organik, Cat.

Proteksi Dengan Mekanisme Barrier Effect.

Pada prinsipnya, cat yang digunakan pada metoda ini harus kedap air, tidak mudah larut, tidak mudah rusak di dalam lingkungan air dengan ketebalan lapisan cat antara 250 -500 mikron. Cat yang dilapiskan pada permukaan logam akan menimbulkan rintangan atau hambatan yang kuat untuk memisahkan permukaan dengan air/elektrolit dan oksigen. Air/elektrolit tidak bersentuhan langsung dengan logam sehingga, syarat untuk terjadinya korosi tidak terpenuhi.

Bahan cat yang dapat digunakan untuk proteksi korosi dengan mekanisme ini adalah: bitumen, coal tar epoxy, vinyl tar, dan epoxy. Metoda ini umumnya digunakan untuk proteksi logam yang diaplikasikan pada daerah yang terrendam.

Proteksi Dengan Mekanisme Inhibitor Effect

Cat yang dilapiskan  akan memberikan peluang pada molekul air untuk menembus rongga rongga cat dan melarutkan sebagian campuran antikarat pada permukaan cat. Pada metoda cat ini, antikarat ditambahkan pada cat primer sebagai bagian dari bahan pewarna. Inhibitor yang dapat ditambahkan sebagai antikarat adalah: zinc chromatic, zinc phosphate, zinc metaborate, red lead, dan calcium plumbate.

Bahan inhibitor merupakan bahan/senyawa yang dapat dilarutkan dalam air. Untuk itu pada metoda ini, lapisan cat berikutnya haruslah tanpa inhibitor agar tidak mudah larut atau luntur dengan air/elektrolit. Pada metoda ini, Lapisan primer mengandung bahan pewarna yang dapat larut pada air/elektrolit, sehingga lapisan primer tidak dapat bertahan lama, terutama jika dipakai pada lingkungan yang terrendam dan terbuka.

Proteksi Dengan Mekanisme Galvanic Effect

Cat yang digunakan atau dilapiskan pada logam mengandung serbuk logam yang memiliki potensial lebih rendah. Jika logam yang dicat adalah baja/besi, maka partikel halus yang ditambahkan pada cat adalah logam zinc/seng.

Proteksi ini dapat berlangsung dengan baik jika partikel-partikel halus zinc bersentuhan langsung dengan logam baja/besi itu sendiri. Tipe cat yang dapat memberikan fungsi sebagai galvanic effect  adalah: epoxy, ethyl silicate, alkali silicate.

Yang perlu diperhatikan pada metoda ini adalah memastikan bahwa permukaan logam yang akan dilindungi harus benar-benar bersih. Kotoran yang menempel pada permukaan logam dapat menjadi penghalang kontak langsung partikel halus zinc dan permukaan logam yang akan diproteksi.

Pustaka:

  1. National Association of Corrosion Engineers, 1975, “Nace Basic Corrosion Course”, Houston.
  2. Silalahi. L., 1996,”Pengendalian Korosi Untuk Meningkatkan Efisiensi Industri Dengan Protective Coating”, Workshop Korosi, Dies Natalis ITB, Bandung