Pelapisan Organik

Pelapisan Organik atau Organic Coating

Merupakan suatu metode perlindungan korosi dengan jalan mengisolasi material dari lingkungannya, dengan membentuk lapisan pelindung pada permukaan material yang akan dilindungi. Ketebalan coating yang dibuat pada permukaan material disesuaikan dengan lingkungan kerja material yang dilindungi, sebagai contoh lambung kapal dicoating dengan ketebalan 250 mikron sedangkan kaleng dicoating dengan ketebalan 5 mikron.

Bahan – bahan penyusun organic coating terdiri dari :

  • Resin / film forming substances

Merupakan zat yang tidak mudah menguap yang dapat berasal dari alam maupun sintetik. Bahan ini apabila telah mengering akan membentuk lapisan pelindung yang tipis yang kontinyu pada permukaan material yang dilindungi.

  • Dyes / pigments : Perbedaan antara dyes dan pigment adalah :
  • Dyes akan larut pada resin
  • Pigment tidak larut pada resin.
  • Solvents :Merupakan suatu zat yang digunakan sebagai pelarut resin sehingga akan mempercepat proses pengeringan dari coating yang dilakukan serta mengurangi viskositas dari resin.
  • Plasticizer : Merupakan zat yang ditambahkan untuk meningkatkan elastisitas dari lapisan coating.

Berdasarkan cara pembuatannya  zat coating dapat dibedakan menjadi :

  • Varnishes : merupakan resin yang dilarutkan dalam suatu solvent yang bila mengering akan membentuk lapisan yang mengkilap pada permukaan yang dilapisi.
  • Paints : Diperoleh dengan cara menggabungkan pigment, filler dan plasticizers pada resin yang dilarutkan dengan menggunakan solvent.
  • Enamels: Dibuat dengan mencampurkan pigment dengan varnishes, enamels memiliki perbedaan dengan paints dimana enamels mengandung lebih sedikit filler, serta warna dan kilau yang lebih baik.

Berdasarkan fungsinya lapisan coating / painting dapat dibedakan menjadi 3, yaitu :

  • Primer Coat : Berfungsi sebagai  :
  1. adhesi pada permukaan material;
  2. pembentuk ikatan dengan intermediate coat;
  3. isolasi dari lingkungan;
  • Intermediate Coat : Berfungsi untuk :
  1. penebalan untuk peningkatan proteksi;
  2. ketahanan kimia;
  3. ketahanan terhadap uap air;
  4. meningkatkan tahanan listrik lapisan coating;
  5. adhesi antara lapisan primer dan top coat.
  • Top coat : Berfungsi sebagai :
  1. penghalang awal terhadap lingkungan;
  2. ketahanan terhadap reaksi kimia, air dan cuaca;
  3. ketangguhan dan ketahanan aus bagi permukaan;
  4. estetika.

 

Mekanisme proteksi dari lapisan coating / painting :

  • Barrier : mencegah kandungan air dan O2 mencapai permukaan material.
  • Inhibisi : menghambat proses korosi elektrokimia.
  • Sacrificial : komponen coating akan terkorosi menggantikan material yang dilindungi.

 

Sistem pemberian coating / painting :

  • Surface preparation : Dilakukan untuk menghilangkan pengotor (oil, grease, soil, etc) dari permukaan  material yang akan dilindungi. Surface preparation ini dapat dilakukan dengan teknik : solvent / chemical washing, steam cleaning, hand tool cleaning, power tool cleaning, water blasting dan abrasive blast cleaning.
  • Coating application : Dilakukan untuk membentuk lapisan coating pada permukaan material yang akan dilindungi. Coating application dilakukan dengan teknik :
  • Brushing

Dilakukan dengan menggunakan kuas sehingga pengerjaan relatif lambat. Proses ini biasa dilakukan untuk pemberian lapisan primer untuk pengerjaan benda yang kecil, bagian benda yang kompleks, atau pada bagian dimana bila dilakukan spraying yang berlabihan dapat menimbulkan masalah.

Keuntungan : coating dapat mengisi pori dan ketidakseragaman permukaan. Kerugian : lapisan yang terbentuk tebalnya tidak seragam.

  • Rolling

Paling banyak digunakan untuk permukaan yang luas dan datar yang tidak memerlukan kehalusan dan keseragaman. Kurang baik bila dilakukan untuk membentuk lapisan primer.

  • Spray painting

menghasilkan permukaan coating yang lebih halus, seragam dibandingkan brushing dan rolling.

Degradasi dan Mekanisme Kegagalan Lapisan Coating

Ada beberapa mekanisme kimia yang memungkinkan terjadinya degradasi dari hasil proses coating. Semua degradasi ini terjadi karena adanya penetrasi air, oksigen, SO2, dan elektrolit lainnya  ke dalam lapisan coating. Secara umum ada dua jenis penyebab terjadinya degradasi ini, yaitu :

  1. Cathodic Disbondment (Pelepasan ikatan katoda)

Pada pengujian pada lingkungan garam, terbentuk hidroksida pada reduksi katodik dalam oksigen terlarut, berdasarkan reaksi :

O2 + 2H2O + e –> 4OH

cacat yang terjadi berdasarkan pengamatan baik mikro maupun makro menunjukan adanya cacat berupa pinhole, void dan goresan mekanis. Keberadaan cacat – cacat ini memungkinkan lingkungan untuk berpenetrasi ke dalam lapisan coating dan bereaksi dengan material yang dilindungi. Sementara reaksi anodik :

Fe –> Fe2+ + 2e

Terjadi pada cacat coating. Basa yang terbentuk pada reaksi katodik akan bereaksi dengan coating yang akan merusak interfece coating dan material pada cacat (lihat gambar).

  1. Oxide Lifting (Pengangkatan Oksida)

Kegagalan terjadi ketika produk korosi anodik terakumulasi di bawah coating. Proses pengangkatan oksida yang terkompaksi terjadi hanya selama proses wetting dan drying, bukan selama pencelupan secara kontinyu (continuous immersion). Mekanisme yang terjadi untuk proses ini sebenarnya belum terlalu jelas dan masih terus diselidiki.

Referensi :

  • ASM HandBook Vol. 13 Corrosion
  • Denny A. Jones, Principles and Prevention of Corrosion
  • Trethewey & J. Chamberlain, Korosi Untuk Mahasiswa dan Rekayasawan

Tangerang, 25 Mei 2015

Iklan

Tentang Arif

just me.. :)
Pos ini dipublikasikan di Pengetahuan dan tag , , , , , , . Tandai permalink.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s