Mengenal cat lebih jauh

MENGENAL CAT LEBIH JAUH

Apa sih yang dimaksud dengan cat itu??

Cat adalah suatu cairan yang dipakai untuk melapisi permukaan suatu bahan dengan tujuan memperindah (decorative), memperkuat (reinforcing) atau melindungi (protective) suatubahan . Setelah dikenakan pada permukaan dan mengering, cat akan membentuk lapisan tipis yang melekat kuat dan padat pada permukaan tersebut.

 Pelekatan cat ke permukaan dapat dilakukan dengan banyak cara: dikuas, disemprotkan (spray) diusapkan (wiping),dicelupkan (dipping) atau dengan cara yang lain .

Cat adalah istilah umum yang digunakan untuk keluarga produk yang digunakan untuk melindungi dan memberikan keindahan pada suatu materiala tau  suatu permukaan dengan melapisinya dengan lapisan .

Cat dapat digunakan pada hampir semua jenis objek, antara lain untuk menghasilkan membuat lukisan pelapisan atau bisa mencegah korosi.

Cat dikelompokkan berdasarkan bahan baku/Resin dan fungsinya

1.Berdasarkan jenis resin yang dipakai:

Cat epoxy, polyurethane, acrylic, melamine, alkyd, nitro cellulose, polyester, vinyl, chlorinated rubber, dll

2. Berdasarkan fungsinya:

Cat dempul (filler), anti karat (anti corrosion), tahan api, tahan panas (heat resistance), anti bocor (water proofing), decorative, protective, heavy duty, industrial dll.

3.Berdasarkan pelarutnya

Cat dibagi 2 yaitu solvent base coating (larut dalam solvent) dan waterbase coating(larut dalam air)

.Bahan-Bahan Penyusun Cat

1.Resin/Binder/Perekat

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

Jenis resin yang umum dipakai dalam pembuatan cat

1. RESIN ALKYD

Resin ini terbuat dari Alcohol dan Acid(asam). Polyester tak jenuh yang dimodifikasi minyak atau asam lemak ini sangat luas pemakaiannya dalam system coating. Alkyd memiliki daya rekat yang kuat terhadap logam/kayu.

Resin Alkyd  mempunyai ikatan rangkap (tak jenuh) dalam struktur molekulnya, oleh karenanya resin ini bersifat reaktif terhadap oksigen, namun pada temperatur ruang raktifitasnya masih kurang, perlu ditingkatkan reaktifitasnya dengan penambahan katalis (dryer).

Cat yang menggunakan resin ini lebih dikenal dimasyarakat sebagai cat synthetics..

Resin Alkyd terbagi dalam 3 kelompok:

1. Long Oil Alkyd

 Resin ini mempunyai sifat :

-Waktu kering cukup lama [±24 jam]

-Kilapnya sangat baik

-Larut dalam  solvent alami Minyak tanah, bensin, smt(special mineral turp), xylene, toluene

Cat yang menggunakan resin ini lebih dikenal dimasyarakat sebagai cat synthetics

2. . Medium  Oil Alkyd

Resin ini mempunyai sifat :

-Waktu kering lebih cepat sekitar 3-4 jam

-Daya kilapnya cukup baik

-Larut cukup baik dalam solvent dengan titik didih tinggi seperti bensin smt, xylene, toluene

-Baik peruntukannya untuk cat sintetis

3. . Short Oil Alkyd

Resin ini mempunyai sifat :

-Waktu kering lebih lambat

-Daya kilapnya cukup/lebih baik

-Larut sangat baik dengan solvent jenis aromatik seperti xylene, tolune, ketone n-butyl acetate.

-Baik untuk cat NC (automotive),stoving dan cat untuk industri.

 Resin ini umumnya dikombinasi dengan resin nitrocellulose(NC), untuk menambah sifat fisiknya seperti kekerasannya waktu keringnya dll.

2. MODIFIED SHORT OIL

Resin ini basicnya adalah short oil alkyd yang kemudian dimodifikasi dengan bahan lain seperti styrene yang baik untuk dibuat cat Hammertone daya kekerasannya sangat baik.

3. RESIN POLYESTER

Resin inidigunakan untuk moulding komponen listrik/elektronik. fiberglass, dll.

4. RESIN NITROCELLULOSE

Resin ini sangat populer dan sangat banyak/umum dipakai dalam industri cat, Resin ini.tersedia dalam bentuk powder atau larutan dalam ester, keton, keton-alkohol. Resin ini tidak pernah dipakai atau berdiri sendiri, umumnya resin ini dipakai sebagai campuran dengan resin lain seperti resin short oil alkyd yang menghasilkan jenis cat otomotive (cat Duco)..

5.RESIN ACRYLIC

 Jenis resin ini tahan alkali, asam , garam, bensin. Tahan terhadap sinar  ultra violet.

Keawetannya sangat bergantung pada formulasi cat. Ketahanan terhadap bahan kimia (keton, hidrokarbon, glikol, air) dapat bervariasi. Bila terkena air dalam jangka waktu lama, kekuatan rekatannya dapat merosot. Dapat disimpan sampai 12 bulan. Dibanding alkid, acrylic memiliki berbagai kelebihan diantaranya: kekerasannyalbaik, daya tahan terhadap UV  baik

daya tahan terhadap panas juga baik

resin acrylic dibagi menjadi 2:

1.      Acrylic thermoplastis: Resin ini mengering berdasarkan penguapan solvent

        Digunakan untuk : cat mobil, cat genteng, cat jalan.

     

      2.Acrylic Thermosetting: Resin ini mengering berdasarkan reaksi kimia

       Digunakan untuk : cat oven/stoving

6. EPOXY

Resin ini merupakan jenis resin thermosetting dimana dalam pembentukan lapisan polymernya dihasilkan oleh reaksi antara epoxy dengan polyamine atau polyamide.

Sistem dua komponen terdiri atas resin dan curing agent (zat pengering reaksi) hanya boleh  dicampur pada saat akan dipakai. Dalam formulasi catnya  mengandung plasticizer, solvent, filler, pigmen. Cara setting polimerisasi.  tergantung pada curing agent yang dipakai. Kedua komponen dicampurkan curing agentnya pada suhu kamar (24 jam) . Suhu tersebut tergantung pada zat curing yang dipakai.

Jenis-jenis curing agent untuk epoxy adalah polyamine(TETA, TEPA, DETA, DMP 30), poliamida., Bila diinginkan tanpa pemanasan sebaiknya menggunakan DMP 30, . Untuk epoxy satu komponen biasanya digunakan curing agent Boron trifluorida-MEA sebagai katalis lyang aktif bila dipanaskan .

Resin epoxy memiliki berbagai keunggulan diantaranya : tahan terhadap bahan kimia ,solvent 

.Epoxy atau polyepoxide adalah sebuah polimer epoxide thermosetting yang bertambah bagus bila dicampur dengan sebuah agen katalis atau "pengeras". Kebanyakan resin epoxy diproduksi dari reaksi antara epichlorohydrin dan bisphenol-A. Percobaan komersial pertama untuk menyiapkan resin dari epichlorohydrin  pada1927 di Amerika Serikat.

Cat Epoxy adalah sebuah material coating atau cat yang terdiri dari dua komponen campuran, yaitu base resin dan hardener resin. Jika kedua komponen tersebut diatas belum tercampur makan kondisi epoxy coating dapat bertahan dalam waktu lama apabila disimpan, tetapi setelah tercampur kedua komponen tersebut diatas maka harus segera diaplikasikan, karena epoxy coatingakan mengalami proses kimiawi pengeringan dalam jangka waktu yang relaif cepat.

Dalam dunia coating produk yang termasuk deretan heavy duty adalah Epoxy Coating. Produk yang satu ini dikenal karena performancenya atau hasil yang didapat ketika kondisi epoxy coating mengering. Tampilan epoxy coating setelah kering adalah keras, anti gores, tahan kimia dan tahan benturan. Epoxy coating umumnya diaplikasikan untuk pengecatan tank storage, pipeline, steel structure, machinery dan dapat juga diaplikasikan sebagai decorative coating misalnya untuk sebagai epoxy lantai.

7. POLYURETHANE

Jenisnya dapat termoplastis atau termoset, merupakan produk reaksi isosianat polifungsi dengan alcohol polihidroksi atau polyester tertentu..

Ketahanan terhadap air, bahan kimia, radiasi dan cuaca cukup baik.

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 ber fungsi antara lain untuk mewarnai dan memberikan daya tutup.

Kekuatan, daya tahan dan sifat-sifat lain yang diinginkan dari cat dapat dibentuk atau diciptakan dengan menambahkan pigment yang tepat dan konsentrasi yang sesuai.

Secara umum pigment terbagi dalam dua kategori besar berikut:

.PIGMENT ORGANIK

Pigment yang terbentuk dari senyawa-senyawa organic (karbon)

PIGMENT ANORGANIK

Terbentuk dari mineral-mineral atau garam-garaman logam yang terbentuk secara alami (bahan galian) ataupun dari hasil reaksi kimia di pabrik. 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.

Dalam preparasi warna, pigmen terlebih dahului dijadikan bentuk pasta, yang terpenting disini adalah pemilihan pigmen yang tepat, pigmen warna sangat bevariasi dan kompleks

pigmen  dapat digunakan untuk pembuataan cat [ada yang khusus untuk plastik, tinta,dll] bahkan ada jenis pigmen yang bagus untuk cat water base tapi tidak bagus untuk solvent base. Jadi pemilihan pigmen colour benar–benar harus sesuai dengan jenis cat yang akan diproduksi. Misalnnya untuk sintetis [Type out door] dipilih pigmen yang tahan panas dan UV, untuk cat stoving dipilih jenis yang tahan hingga suhu diatas 300oC, tentunnya semua pertimbangan tergantung juga pada harga dari pigmen yang bersangkutan

Extender atau filler

Extender atau filler adalah bahan tambahan yang dimaksudkan untuk mengisi formula cat dengan tujuan untuk menurunkan harga, namun dalam hal tertentu extender ditambahkan untuk memberbaiki sifat cat. Seperti halnnya pewarna pemilihan filler juga bergantung pada jenis dan sifat cat yang akan di produksi.dalam hal tertentu filler dapat berfungsi juga sebagai extender.

Masing – masing jenis filler memiliki tingkat serapan yang bebeda terhadap solvent dan resin. Hal tersebut memiliki pengaruh besar dalam proses pembentukan film yaitu kecerahan (Brightness)

Pemilihan filler sangat mempengaruhi kilap cat serta kecerahan warna.

Beberapa jenis filler yang umum dipakai:

1.      Calcium carbonate Kelebihan : brightness bagus, serapan terhadap resin rendah, tahan cuaca, menghambat, tidak beracun, murah  tidak tahan terhadap asam

2.Barium sulfat :  brightness sangat bagus, kekilapan sangat bagus, tahan asam  dan bahan kimia lainnya.

3.Talk  : memperbaiki daya rekat resin, elastis, tidak mudah retak, tidak mudah menyerap air, tidak mudah terkikis. hardness jelek, serapan terhadap resin tinggi, flow jelek.

1.      Silica sifat matting bagus serapan terhadap resin sangat tinggi.

3.Solvent atau pelarut

secara umum solvent  dibagi 2 type yaitu:

-        True solvent dan dilluent

True solvent adalah solvent yang berfungsi melarutkan bahan sedangkan dilluent adalah solvent yang membantu melarutkan dan tidak melarutkan jika berdiri sendiri tanpa true solvent .

Solvent yang hampir memiliki fungsi mengatur viscositas dan menjaga konsistensi berbagai sifat system.

Dilluent yang  tidak larut dalam cat, hanya berfungsi untuk menekan cost.

a. Pelarut cat synthetics

Dalam pelarutan cat diperlukan kombinasi antra true solvent dan dilluent hal ini penting agar sifat2 yang kita kehendaki tercapai.

Long dan medium oil alkyd tidak dibutuhkan komposisi khusus, karena resin ini larut sangat baik dalam semua sistem solvent bahan alam seperti SMT, bensin, minyak tanah maupun  solvent aromatik [Xylene,toluene]. Bagaimanapun juga komposisi sangat penting karena akan mempengaruhi hasil pengecatan .

b. Pelarut cat NC , epoxy, acrylic dll

Sebaliknya  dalam NC coating, komposisi pelarut sangat mempengaruhi viskositas, elastititas, kejernihan film, kilap dan berbagai karakteristik – karakteristik lainnya.

Dibutuhkanrasio yang tepat  untuk memperoleh hasil yang maksimal. Sampai saat ini standar yang umum digunakan adalah penggabungan solvent aromatik, Xylene, tolune, butyl cellulose, butyl acetate, ethyl acetate.methyl ethyl ketone (MEK)

pigmen  dapat digunakan untuk pembuataan cat [ada yang khusus untuk plastik, tinta,dll] bahkan ada jenis pigmen yang bagus untuk cat water base tapi tidak bagus untuk solvent base. Jadi pemilihan pigmen colour benar–benar harus sesuai dengan jenis cat yang akan diproduksi. Misalnnya untuk sintetis [Type out door] dipilih pigmen yang tahan panas dan UV, untuk cat stoving dipilih jenis yang tahan hingga suhu diatas 300oC, tentunnya semua pertimbangan tergantung juga pada harga dari pigmen yang bersangkutan.

4.ADITIF

Ada banyak jenis aditif menurut kegunaannya. Fungsi pokok dari aditif adalah untuk memperbaiki sifat cat dan mejaga konsistensi/ kestabilan sifat-sifatnya.Misalnya saja anti settling/leveling, anti skinning, anti floating, anti foam, wetting, dispersing dan lain-lain. Bahan ini tidak mutlak harus ada. Penggunaannya tergantung pada standar mutu yang ingin dicapai dan batasan harga yang ditetapkan.

. Pembagian additive

WETTING AGENT: Mempermudah atau mempercepat proses penggantian udara dan air oleh resin pada permukaan pigment atau extender

DISPERSING AGENT: Mempermudah distribusi pigment dan extender ke dalam cairan resin

ANTI SKINNING AGENT

Mencegah proses pengulitan pada permukaan cat (oil atau alkyd base resin) selama penyimpanan

THICKENING AGENT: Mempertahankan kekentalan cat atau melindungi cat selalu dalam kondisi koloid

ANTI SETTLING AGENT

Mempertahankan pigment selalu berada pada kondisi dispersi yang stabil dalam campuran, sehingga tidak mengendap.

ANTI SAGGING: Mencegah turunnya atau melelehnya cat jika dipakai pada permukaan tegak

LEVELLING AGENT: Meningkatkan kualitas permukaan cat, sehingga permukaannya rata tidak bergelombang

ANTI FLOODING & FLOATING:  Mencegah pemisahan pigment baik secara vertikal maupun horisontal

ANTI FOAMING: Mencegah atau menghilangkan timbulnya busa pada permukaan cat

DRYER: Mempercepat reaksi oksidasi dan polymerisasi dari ikatan tak jenuh pada cat jenis alkyd atau synthetic (mengandung drying oil).

CATALYST: Untuk mempercepat reaksi crosslinking antara resin amino dan alkyd polyol atau turunannya), biasanya dipakai senyawa-senyawa asam organik maupun anorganik

PLASTICIZER: Meningkatkan fleksibilitas cat, terutama pada cat yang mempunyai berat molekul yang besar, seperti NC

MATTING AGENT: Menurunkan derajad kilap lapisan cat (dari gloss ke semi gloss atau dari semi ke dof/matt)

 Sekian dulu kalu ada waktu diteruskan semoga bermanfaat.............................................