HYDROXYSTÉARIQUE

Hydroxystéarique, plus précisément acide 12-hydroxystéarique ou 12-hydroxyoctadécanoïque (12-HSA), est un acide gras hydroxylé saturé C18, de CAS n° 106-14-9 et de formule C18H36O3. Obtenu principalement à partir d'huile de ricin hydrogénée, il est fourni en paillettes ou poudre blanc cassé comme épaississant de graisses, gélifiant et structurant d'huiles, base émulsifiante et intermédiaire chimique dans les lubrifiants, cosmétiques, revêtements, encres, adhésifs et plastiques.
L'hydroxystéarique est apprécié car une même molécule porte deux groupes polaires : un acide carboxylique en bout de chaîne et un hydroxyle au milieu. Cela lui permet de former des réseaux fortement liés par liaisons hydrogène dans les huiles et de donner des savons métalliques à pouvoir épaississant et résistance thermique exceptionnels.
L'hydroxystéarique agit soit comme acide libre, s'autoassemblant en fins cristaux fibreux gélifiant les hydrocarbures, esters et certains silicones, soit comme savon tel que le 12-hydroxystéarate de lithium, construisant le réseau fibreux transformant l'huile de base en graisse lubrifiante stable.

CAS n° : 106-14-9
CE n° : 203-366-1
Formule moléculaire : C18H36O3
Masse moléculaire : 300.48 g/mol
Nom INCI : Hydroxystearic Acid
Aspect : Paillettes ou poudre blanc cassé à jaune clair
Point de fusion : env. 72–80 °C (qualités techniques)
Point d'éclair : > 210 °C
Indice d'acide : env. 175–185 mg KOH/g
Indice d'hydroxyle : env. 150–165 mg KOH/g
Solubilité dans l'eau : Insoluble

NOMS COMMERCIAUX ET CHIMIQUES COURANTS DE L'HYDROXYSTÉARIQUE :

Hydroxystearic, Hydroxystearic Acid, 12-Hydroxystearic Acid, 12-Hydroxy Stearic Acid, 12-HSA, HSA, 12-Hydroxyoctadecanoic Acid, DL-12-Hydroxystearic Acid, (±)-12-Hydroxyoctadecanoic Acid, Octadecanoic Acid, 12-hydroxy-, Stearic Acid, 12-hydroxy-, 12-Hydroxy Stearic Acid Flakes, 12-HSA Technical Grade, Hydrofol Acid 200, Loxiol G 21, Ceroxin GL, Barolub FTO, Cerit Fac 3

Hydroxystearic Acid est le nom INCI, tandis qu'acide 12-hydroxyoctadécanoïque et « acide octadécanoïque, 12-hydroxy- » sont les noms systématique et d'index CAS. 12-HSA est l'abréviation utilisée dans les graisses et lubrifiants. Les préfixes DL- et (±)- indiquent la forme racémique, le carbone portant l'hydroxyle étant stéréogène , le produit commercial issu du ricin est principalement l'isomère (R). Hydrofol Acid 200, Loxiol G 21, Ceroxin GL, Barolub FTO et Cerit Fac 3 sont des noms commerciaux de différents producteurs.
Ne pas confondre l'hydroxystéarique avec l'acide stéarique (acide octadécanoïque, CAS 57-11-4), sans hydroxyle, ni avec l'acide ricinoléique, acide gras hydroxylé insaturé du ricin. L'huile de ricin hydrogénée (cire de ricin), le 12-hydroxystéarate de lithium, le 12-hydroxystéarate de méthyle, le poly(acide 12-hydroxystéarique) et les hydroxystéarates PEG sont des dérivés possédant leurs propres numéros CAS et propriétés.

QU'EST-CE QUE L'HYDROXYSTÉARIQUE ?

L'acide gras hydroxylé possède une longue chaîne de 18 carbones, un acide carboxylique à une extrémité et un hydroxyle secondaire sur le carbone 12. C'est l'équivalent saturé de l'acide ricinoléique, représentant environ 85–90 % des acides gras du ricin.
La production industrielle comporte deux étapes. L'huile de ricin est d'abord hydrogénée pour saturer la double liaison de l'acide ricinoléique, donnant l'huile de ricin hydrogénée (cire de ricin), principalement triglycéride de l'acide 12-hydroxystéarique. Cette cire est ensuite hydrolysée pour libérer acides gras et glycérine. La fraction d'acides gras est lavée, séchée et transformée en paillettes.
Le ricin contenant aussi de faibles quantités d'autres acides gras, l'hydroxystéarique technique n'est pas pur. Il contient typiquement une proportion notable d'acide stéarique et de plus faibles quantités d'autres acides gras. Les qualités commerciales sont donc définies par indices d'acide, d'hydroxyle et d'iode, fusion et couleur plutôt que par la seule pureté. Des qualités très pures existent pour le laboratoire et les usages spéciaux.

L'acide gras hydroxylé est généralement livré en paillettes blanc cassé à jaune pâle ou en poudre. Pratiquement insoluble dans l'eau, il se dissout dans les huiles chaudes, de nombreux solvants organiques et les cires fondues. Au refroidissement, il forme de fins cristaux fibreux piégeant le liquide environnant, base de son pouvoir gélifiant.
L'hydroxyle élève son point de fusion par rapport à l'acide stéarique et augmente sa polarité. Les qualités techniques fondent vers 72–80 °C, le produit très pur autour de 80 °C.

La majeure partie de l'hydroxystéarique mondial entre dans les graisses lubrifiantes. Réagi avec l'hydroxyde de lithium dans l'huile de base, il forme le 12-hydroxystéarate de lithium, épaississant de graisse le plus utilisé. Ces graisses associent bonne stabilité mécanique, résistance à l'eau et point de goutte élevé et servent de graisses polyvalentes pour véhicules, roulements et machines industrielles. L'acide gras hydroxylé est aussi utilisé dans les graisses au calcium et complexes au lithium.
En cosmétique et soins personnels, il structure et gélifie les huiles. Il donne du corps aux sticks, baumes, crayons et gels anhydres, soutient la dispersion pigmentaire et, neutralisé in situ, forme des savons émulsifiants huile-dans-eau. Son point de fusion supérieur à celui de l'acide stéarique donne des structures plus fermes et thermorésistantes.
Dans les applications techniques, il sert d'épaississant, modificateur rhéologique, lubrifiant, agent de démoulage et auxiliaire de dispersion dans les revêtements, encres, adhésifs thermofusibles, cirages, mélanges de cires, caoutchoucs et plastiques, et de matière première d'esters, amides, savons métalliques et polyesters.

Pour les formulateurs, il offre une matière première renouvelable issue du ricin transformant les huiles liquides en gels ou graisses à faible taux.
Pour les utilisateurs finaux, les produits peuvent signifier des graisses restant en place sous charge et chaleur, des sticks ne ramollissant pas au chaud et des revêtements à écoulement contrôlé et résistance aux coulures.
Le structurant issu du ricin peut être évalué dans les graisses au lithium et calcium, complexes au lithium, sticks et gels cosmétiques, antitranspirants, rouges à lèvres et crayons, cires coiffantes, crèmes et lotions, savons, encres, peintures, adhésifs thermofusibles, cirages et production d'esters spéciaux.

CAS N°, CE / EINECS N° ET IDENTIFICATION CHIMIQUE DE L'HYDROXYSTÉARIQUE

Nom du produit : Hydroxystéarique (acide 12-hydroxystéarique)
Abréviation courante : 12-HSA
Nom chimique : Acide 12-hydroxyoctadécanoïque
Nom INCI : Hydroxystearic Acid
CAS n° : 106-14-9 (d'autres CAS, tels que 36377-33-0, figurent dans certaines listes pour des formes isomériques spécifiques)
CE / EINECS n° : 203-366-1
Formule moléculaire : C18H36O3
Masse moléculaire : 300.48 g/mol
Classe chimique : Acide gras hydroxylé , acide carboxylique saturé C18 portant un hydroxyle secondaire
Fonctions principales : Épaississant de graisses (via les savons métalliques), gélifiant et structurant d'huiles, base émulsifiante, auxiliaire de dispersion, lubrifiant, intermédiaire pour esters, amides et polyesters

Le CAS 106-14-9 identifie la substance, mais le produit commercial contient toujours de l'acide stéarique et d'autres acides gras. Deux produits de même CAS peuvent différer par indices d'hydroxyle et d'acide, couleur et fusion, affectant directement le rendement des graisses et la gélification.
Le structurant issu du ricin figure dans CosIng sous le nom INCI Hydroxystearic Acid et a été examiné par le panel américain Cosmetic Ingredient Review pour la cosmétique. Un étalon USP existe aussi pour l'analyse.

STRUCTURE CHIMIQUE ET PROPRIÉTÉS MOLÉCULAIRES DE L'HYDROXYSTÉARIQUE

La molécule s'écrit CH3(CH2)5–CH(OH)–(CH2)10–COOH : chaîne linéaire saturée avec acide carboxylique au carbone 1 et hydroxyle au carbone 12.
Cette structure offre deux sites distincts de liaison hydrogène. Les acides carboxyliques s'associent en dimères tête-à-tête, tandis que les hydroxyles du milieu forment des chaînes de liaisons hydrogène le long du cristal. Ensemble, ils conduisent à un empilement en longues fibres fines et torsadées plutôt qu'en plaques. Ces fibres s'enchevêtrent en réseau tridimensionnel immobilisant plusieurs fois leur masse d'huile. L'hydroxystéarique est donc l'un des organogélifiants de faible masse moléculaire les plus connus.
Le carbone 12 est chiral. Le produit issu du ricin naturel est principalement l'énantiomère (R), formant des gels fibreux particulièrement efficaces. Le matériau racémique obtenu autrement tend à donner des gels plus faibles.

L'acide carboxylique réagit avec les bases pour former des savons : avec l'hydroxyde de lithium, le 12-hydroxystéarate de lithium , avec l'hydroxyde de calcium, le 12-hydroxystéarate de calcium. Dans les graisses, ils cristallisent en fibres retenant l'huile de base. L'hydroxyle renforce le réseau par des liaisons hydrogène supplémentaires, expliquant le point de goutte et la stabilité mécanique supérieurs des graisses de 12-hydroxystéarate par rapport aux stéarates simples.
Les groupes acide et hydroxyle peuvent aussi être estérifiés. L'autocondensation donne le dispersant polymère poly(acide 12-hydroxystéarique) , la réaction avec l'oxyde d'éthylène donne les hydroxystéarates PEG solubilisants non ioniques , l'estérification au méthanol donne le 12-hydroxystéarate de méthyle.
Totalement saturé, l'hydroxystéarique possède une bonne stabilité oxydative et un faible indice d'iode.

COMMENT LE HYDROXYSTEARIC AGIT-IL AU NIVEAU MOLÉCULAIRE ?
 
Le Hydroxystearic, nom court usuel de l’acide 12-hydroxystéarique, se comprend le mieux en le comparant à l’acide stéarique ordinaire. Ce sont tous deux des acides gras saturés en C18, mais la molécule hydroxystéarique porte un groupe hydroxyle supplémentaire sur le carbone 12. Ce seul groupe polaire au milieu d’une chaîne par ailleurs apolaire modifie la manière dont la molécule s’empile, interagit avec les huiles et l’eau, et ce que l’on peut en obtenir par voie chimique.
 
Ce que l’hydroxyle supplémentaire change à l’état solide : Dans l’acide stéarique, les chaînes s’empilent côte à côte principalement par de faibles forces de van der Waals, et les groupes carboxyle s’associent en dimères aux extrémités. Dans l’hydroxystéarique, les hydroxyles en milieu de chaîne ajoutent une seconde rangée de liaisons hydrogène le long des chaînes empilées. Cette cohésion supplémentaire élève la plage de fusion, rend les cristaux plus durs et plus cassants et favorise fortement une croissance cristalline allongée, de type fibre, plutôt que des plaquettes plates.
 
Ce qu’il change dans les huiles : Grâce à ces liaisons hydrogène directionnelles, la molécule se comporte très différemment de l’acide stéarique lorsqu’elle cristallise dans une huile chaude. Au lieu de se déposer en cristaux séparés, elle construit un réseau fibrillaire fin et interconnecté qui maintient l’huile en place. Une faible proportion suffit ainsi à transformer des huiles liquides en gels fermes et thermoréversibles. Ce comportement est exploité pour structurer des sticks, des baumes, des gels huileux et des graisses sans recourir à de grandes quantités de graisse dure ou de cire.
 
Ce qu’il change dans les systèmes aqueux : Lorsque le groupe carboxyle est neutralisé, l’hydroxystéarique forme un savon anionique. L’hydroxyle en milieu de chaîne rend ce savon plus polaire que le stéarate ordinaire et modifie son organisation aux interfaces huile-eau et dans les phases cristal-liquide. Les mélanges partiellement neutralisés associent des molécules de savon aux interfaces et de l’acide libre cristallisé dans la phase huileuse, ce qui donne des émulsions à la fois émulsionnées et structurées de l’intérieur.
 
Ce qu’il change dans les savons métalliques : Dans les savons de lithium et de calcium utilisés comme épaississants de graisses, les groupes hydroxyle ajoutent des liaisons hydrogène entre molécules de savon. Les fibres deviennent plus résistantes et plus stables à haute température que celles formées à partir de stéarates simples, ce qui confère aux graisses un point de goutte plus élevé et une meilleure résistance à la dégradation mécanique.
 
Une molécule capable de réagir avec elle-même : Contrairement à l’acide stéarique, l’hydroxystéarique porte à la fois une fonction acide carboxylique et une fonction alcool. Il peut donc former des esters avec d’autres molécules de même nature. Les produits courts d’autocondensation, appelés estolides, sont des oligoesters ramifiés dotés d’un bon pouvoir lubrifiant et d’un bon écoulement à basse température, utiles comme composants de lubrifiants biosourcés. Les polymères plus longs, l’acide poly(hydroxystéarique), fournissent des chaînes hydrocarbonées volumineuses qui stabilisent les particules de pigment et les gouttelettes d’eau dans les huiles par répulsion stérique.
 
Brique de base pour émollients et solubilisants : Le groupe carboxyle peut être estérifié par des alcools pour donner des esters liquides ou mous, comme l’hydroxystéarate d’éthylhexyle, qui agissent comme émollients et agents mouillants des pigments en cosmétique. Le groupe hydroxyle reste libre et améliore la dispersion des pigments et le toucher sur la peau. On peut aussi ajouter de l’oxyde d’éthylène à la molécule pour former des hydroxystéarates de polyéthylène glycol. Ces tensioactifs non ioniques associent la queue hydrophobe hydroxystéarique à une longue chaîne hydrophile et servent à solubiliser des substances actives peu solubles dans l’eau dans les formulations pharmaceutiques et cosmétiques.
 
Comportement de surface sur les métaux et les polymères : Sur les surfaces métalliques, la tête acide s’ancre sur la couche d’oxyde tandis que les chaînes forment un film hydrophobe protecteur, et les groupes hydroxyle renforcent la cohésion latérale de ce film. Dans les plastiques, les hydroxystéarates métalliques réduisent le frottement entre la masse fondue et les équipements de transformation ainsi qu’entre les chaînes polymères, agissant comme lubrifiants et aides au démoulage.
 
Devenir métabolique : Dans l’organisme, l’hydroxystéarique est pris en charge par les voies d’oxydation des acides gras, le segment porteur de l’hydroxyle étant transformé au passage. Les évaluations de sécurité de ses esters et de ses sels tiennent compte de cette voie métabolique.
 
Les effets obtenus dépendent de la pureté et de la teneur en isomères, de la concentration, du degré de neutralisation ou d’estérification, de la polarité du solvant, de la vitesse de refroidissement et des autres ingrédients présents. Le dosage du Hydroxystearic et les conditions de procédé doivent donc être confirmés par des essais en laboratoire.

PROPRIÉTÉS PHYSIQUES ET CHIMIQUES DE L'HYDROXYSTÉARIQUE

SPÉCIFICATIONS TECHNIQUES GÉNÉRALES :

Aspect physique : Paillettes, poudre ou morceaux blanc cassé à jaune clair
Odeur : Faible odeur grasse ou presque inodore
Caractère chimique : Acide gras hydroxylé saturé , acide organique faible
Formule moléculaire : C18H36O3
Masse moléculaire : 300.48 g/mol
CAS n° : 106-14-9
CE / EINECS n° : 203-366-1
Pureté : Les qualités techniques contiennent principalement du 12-HSA et de l'acide stéarique , les qualités de laboratoire sont plus pures
Indice d'acide : Typiquement env. 175–185 mg KOH/g
Indice de saponification : Typiquement env. 180–192 mg KOH/g
Indice d'hydroxyle : Typiquement min. env. 150–155 mg KOH/g
Indice d'iode : Typiquement max. env. 3–5 g I2/100 g
Couleur (Gardner) : Typiquement max. env. 5–7
Point de fusion : Env. 72–80 °C (technique) , env. 80 °C (haute pureté)
Titre de solidification : Env. 72–74 °C
Point d'ébullition : > 300 °C (décomposition)
Point d'éclair : > 210 °C
Solubilité dans l'eau : Insoluble
Solubilité dans d'autres milieux : Soluble dans les huiles, esters et alcools chauds et de nombreux solvants organiques , gélifie de nombreuses huiles au refroidissement
Réactivité : Stable normalement , réagit avec les bases pour former des savons , éviter les oxydants puissants

L'indice d'hydroxyle est le paramètre principal des fabricants de graisses. Une valeur supérieure indique plus de 12-HSA par rapport à l'acide stéarique et donne généralement un meilleur épaississement et des points de goutte plus élevés. L'indice d'acide sert à calculer l'alcali de saponification.
Couleur et indice d'iode indiquent le degré d'hydrogénation et la qualité de raffinage. En cosmétique, faible couleur et faible odeur sont préférées.
Ces valeurs sont typiques de documents fournisseurs, et non une spécification contractuelle d'une livraison donnée. Pour la spécification actuelle de la qualité fournie, contacter Ataman Kimya.

COMMENT L'HYDROXYSTÉARIQUE AGIT-IL ?

COMME ÉPAISSISSANT DE GRAISSE
Il est saponifié dans une partie de l'huile de base avec l'hydroxyde de lithium ou de calcium. Le savon est dissous à haute température puis refroidi de manière contrôlée. Il cristallise alors en longues fibres formant un réseau spongieux retenant l'huile par capillarité et adsorption. La graisse reste en place tout en libérant l'huile dans la zone de contact en service. L'hydroxyle du 12-HSA renforce le réseau et améliore le point de goutte et la stabilité au cisaillement.

COMME GÉLIFIANT ET STRUCTURANT D'HUILES
Dissous à chaud puis refroidi, l'acide libre s'autoassemble en cristaux fibreux. À quelques pour cent seulement, ils créent un gel non coulant. Résistance et limpidité dépendent du type d'huile, de la concentration en 12-HSA, du refroidissement et des autres cires.

COMME BASE ÉMULSIFIANTE
Neutralisé in situ avec triéthanolamine, hydroxyde de sodium ou de potassium, il forme des savons émulsifiants huile-dans-eau qui épaississent aussi l'émulsion.

COMME AUXILIAIRE DE DISPERSION ET MODIFICATEUR RHÉOLOGIQUE
Dans les encres, revêtements et cosmétiques, ses groupes polaires s'adsorbent sur les pigments tandis que la chaîne hydrocarbonée s'étend dans l'huile. Le mouillage et la dispersion s'améliorent, et le réseau cristallin peut limiter sédimentation et coulures.

LES FONCTIONS PRINCIPALES DE L'HYDROXYSTÉARIQUE SE RÉSUMENT À :

Épaississant des graisses au lithium, calcium et savons complexes
Gélifiant et structurant des huiles, esters et certains silicones
Durcissant des sticks, baumes et crayons
Base émulsifiante après neutralisation
Auxiliaire de dispersion pigmentaire
Modificateur rhéologique et antisédimentation
Lubrifiant et agent de démoulage des plastiques et caoutchoucs
Intermédiaire pour esters, amides, savons métalliques et polyesters

HYDROXYSTÉARIQUE DANS LES GRAISSES LUBRIFIANTES

Les graisses lubrifiantes constituent le principal usage. Une graisse comporte de l'huile de base (généralement 80–95 %), un épaississant et des additifs de performance.

GRAISSES DE 12-HYDROXYSTÉARATE DE LITHIUM
Ce sont les graisses polyvalentes les plus courantes au monde. Elles offrent typiquement un point de goutte d'environ 190–200 °C, une bonne résistance à l'eau, stabilité mécanique et réponse aux additifs. Elles servent dans les roulements de roues, châssis, moteurs électriques, roulements industriels et machines générales.

GRAISSES COMPLEXES AU LITHIUM
L'hydroxystéarique est associé à un complexant, généralement un diacide à chaîne courte comme l'acide azélaïque ou sébacique, ou à l'acide borique. Le savon complexe élève le point de goutte au-dessus d'environ 250 °C et améliore les performances à chaud.

GRAISSES DE 12-HYDROXYSTÉARATE DE CALCIUM
Les graisses de calcium anhydres à base d'hydroxystéarique offrent une très bonne résistance à l'eau et servent dans la marine, l'agroalimentaire (avec formulations enregistrées adaptées) et les applications exposées à l'eau.

FACTEURS INFLUENÇANT LA QUALITÉ DES GRAISSES :

Indice d'hydroxyle et pureté de l'hydroxystéarique
Stœchiométrie exacte de l'alcali
Teneur en eau pendant la saponification
Température maximale et temps de maintien
Vitesse de refroidissement et cisaillement pendant celui-ci
Type et viscosité de l'huile de base
Broyage et homogénéisation
Ensemble d'additifs

HYDROXYSTÉARIQUE EN COSMÉTIQUE ET SOINS PERSONNELS

Il est utilisé à taux relativement faibles comme structurant, coémulsifiant et modificateur de texture.

USAGES COSMÉTIQUES TYPIQUES :

Sticks antitranspirants et déodorants
Rouges à lèvres, baumes et crayons cosmétiques
Sticks solaires
Cires coiffantes et pomades
Gels anhydres et gels d'huile
Crèmes et lotions comme coémulsifiant ou facteur de consistance
Savons et nettoyants
Cosmétiques colorés comme auxiliaire de dispersion pigmentaire

Il est généralement ajouté à la phase huileuse chaude au-dessus de sa fusion. En produits anhydres, il gélifie les huiles au refroidissement , en émulsions, il peut être neutralisé pour former un émulsifiant ou servir de costructurant avec alcools gras et cires.
L'usage cosmétique exige une qualité de couleur, odeur et pureté adaptées. Évaluer le produit final selon la législation du marché cible.

DANS QUELS SECTEURS L'HYDROXYSTÉARIQUE EST-IL UTILISÉ ?

PRINCIPAUX DOMAINES D'UTILISATION :

Graisses lubrifiantes (lithium, lithium complexe, calcium)
Cosmétiques et soins personnels
Revêtements et peintures (rhéologie et dispersion)
Encres d'impression
Adhésifs thermofusibles
Cirages et mélanges de cires
Transformation du caoutchouc et des plastiques (lubrifiant, démoulage)
Auxiliaires textiles (lubrifiants)
Chimie de spécialité (esters, amides, polyesters, savons métalliques)
Production d'excipients pharmaceutiques (matière première des hydroxystéarates PEG)

Les producteurs de graisses examinent surtout indices d'hydroxyle et d'acide et constance entre lots. Les fabricants cosmétiques privilégient couleur, odeur et pureté. Les fabricants de revêtements et encres examinent dispersion et compatibilité avec leur liant.

L'HYDROXYSTÉARIQUE EST-IL UTILISÉ EN COSMÉTIQUE, ALIMENTATION ET PHARMACIE ?

Cosmétiques : Oui. Il figure dans CosIng sous Hydroxystearic Acid et sert dans sticks, baumes, rouges à lèvres, crayons, cires capillaires, crèmes, lotions et savons. Il a été examiné par le CIR pour la cosmétique. Utiliser des qualités cosmétiques adaptées.
Alimentation : Ce n'est pas un additif alimentaire et il n'a pas de numéro E. Certains dérivés, comme les polymères blocs acide hydroxystéarique–polyéthylèneglycol, sont autorisés par la FDA comme additifs alimentaires indirects pour des usages spécifiques en papeterie et cartonnerie. Les graisses peuvent servir au contact alimentaire fortuit uniquement si formulées et enregistrées à cet effet.
Pharmacie : L'acide libre n'est pas un excipient courant, mais la matière première du macrogol (PEG) 15 hydroxystéarate, solubilisant non ionique pharmacopéique pour formulations injectables et orales. Un étalon USP existe pour l'analyse.
Les qualités techniques destinées aux graisses et à l'industrie ne doivent pas être utilisées dans les produits cosmétiques, alimentaires ou pharmaceutiques.

APPLICATIONS INDUSTRIELLES DE L'HYDROXYSTÉARIQUE

REVÊTEMENTS ET PEINTURES
Objectif : Contrôler la rhéologie, prévenir les coulures et disperser les pigments.
Rôle : Forme un réseau fibreux en milieu solvanté et sert d'auxiliaire de dispersion.
Limites : Contrôler la température d'activation et la compatibilité du solvant , une surchauffe peut détruire le réseau.

ENCRES D'IMPRESSION
Objectif : Améliorer le mouillage des pigments et l'écoulement.
Rôle : Auxiliaire de dispersion et modificateur rhéologique.

ADHÉSIFS THERMOFUSIBLES ET MÉLANGES DE CIRES
Objectif : Ajuster fusion, dureté et temps de prise.
Rôle : Composant structurant et contrôlant la cristallisation.

CAOUTCHOUC ET PLASTIQUES
Objectif : Améliorer transformation et démoulage.
Rôle : Lubrifiant interne et externe , matière première de savons métalliques stabilisants et lubrifiants.

CHIMIE DE SPÉCIALITÉ
Objectif : Produire esters, amides, polyesters et savons métalliques.
Rôle : Constituant bifonctionnel portant acide et hydroxyle.

QUELS PROBLÈMES L'HYDROXYSTÉARIQUE PEUT-IL AIDER À RÉSOUDRE ?

HUILES LIQUIDES DEVANT RESTER EN PLACE
Les lubrifiants s'écoulant des roulements ou huiles cosmétiques fuyant des sticks peuvent être structurés par l'hydroxystéarique ou ses savons.

RAMOLLISSEMENT DES GRAISSES À CHAUD
Les graisses de stéarates simples ramollissent relativement tôt. Les graisses de 12-hydroxystéarate de lithium et complexes à base d'hydroxystéarique offrent des points de goutte et une résistance thermique supérieurs.

STICKS SE COURBANT OU EXSUDANT AU CHAUD
L'ajout peut augmenter fermeté et stabilité thermique et réduire l'exsudation d'huile.

MAUVAISE DISPERSION PIGMENTAIRE
Les pigments agglomérés dans les huiles ou liants peuvent être mieux dispersés avec son aide.

COULURES ET SÉDIMENTATION DES REVÊTEMENTS
Le réseau cristallin de ses dérivés peut réduire les coulures verticales et la sédimentation pigmentaire au stockage.

Ces effets dépendent de l'ensemble de la formulation et du procédé , effectuer des essais pour chaque système.

POINTS À CONSIDÉRER LORS DE L'UTILISATION DE L'HYDROXYSTÉARIQUE

L'erreur la plus fréquente est de négliger les conditions de traitement. La structure des gels et graisses dépend fortement de la température de chauffage, du refroidissement et du cisaillement, pas seulement de la quantité de 12-HSA.

POINTS À CONSIDÉRER :

Choisir la qualité adaptée (technique, cosmétique, haute pureté).
Utiliser les indices d'hydroxyle et d'acide pour calculer dosage et besoin en alcali.
Dissoudre complètement au-dessus de la fusion avant refroidissement.
Contrôler refroidissement et cisaillement pour une structure reproductible.
Éviter les surchauffes prolongées, pouvant foncer le produit ou entraîner des réactions secondaires.
Vérifier la compatibilité avec les autres cires, huiles et additifs.
En émulsions, ajuster soigneusement neutralisant et pH.
Éviter les poussières en manipulant poudre ou paillettes fines.
Mettre les équipements à la terre pour les grandes quantités de poudre.

L'acide gras hydroxylé n'est pas classé comme dangereux selon le SGH d'après les FDS des fournisseurs, mais ses poussières fines peuvent former des concentrations combustibles dans l'air et irriter mécaniquement les yeux et voies respiratoires. Manipuler avec maîtrise des poussières, lunettes et gants , éloigner les sources d'ignition des zones poussiéreuses.

APPROCHES INITIALES DE FORMULATION POUR L'HYDROXYSTÉARIQUE

Les exemples ci-dessous sont des points de départ de laboratoire, et non des formulations commerciales validées. Qualités des matières premières, matériel et procédé influencent fortement les résultats , adapter chaque exemple et vérifier performances et sécurité.

Les compositions ajoutées sont des mélanges de départ illustratifs de laboratoire (% m/m), et non des recettes commerciales validées. Chacune totalise 100 % sur la base indiquée , confirmer les qualités des ingrédients et optimiser traitement, performances et stabilité.

EXEMPLE 1 : GRAISSE DE LABORATOIRE AU 12-HYDROXYSTÉARATE DE LITHIUM

Objectif : Évaluer l'effet du taux d'hydroxystéarique sur consistance, point de goutte et stabilité mécanique d'une graisse au lithium dans une huile minérale.

COMPOSANTS INITIAUX :

Hydroxystéarique : env. 8, 10 et 12 % de la graisse finale
Hydroxyde de lithium monohydraté : quantité stœchiométrique calculée à partir de l'indice d'acide
Huile minérale de base (par exemple ISO VG 100–220) : complément
Eau : petite quantité de saponification, éliminée pendant le procédé
Antioxydant : env. 0.5 %, ajouté au refroidissement

APPROCHE D'APPLICATION :

Une partie de l'huile et l'hydroxystéarique sont chargés dans une cuve chauffée et fondus vers 80–90 °C.
L'hydroxyde de lithium est ajouté en solution ou suspension aqueuse , la saponification se fait sous agitation.
L'eau est éliminée par chauffage , le mélange savon-huile est ensuite chauffé pour dissoudre complètement le savon, typiquement autour de 200 °C selon la formulation.
Le reste d'huile est ajouté pour refroidir le lot de manière contrôlée.
Les additifs sont incorporés à température plus basse adaptée , la graisse est broyée ou homogénéisée.
Pénétration au cône, point de goutte, stabilité mécanique, séparation d'huile et résistance à l'eau sont mesurés.
Huile chaude, solutions caustiques et vapeur exigent des protections adaptées.

CHARGE INITIALE ILLUSTRATIVE DE RÉACTION POUR L'ÉVALUATION À 10 % D'ACIDE (% M/M)
Hydroxystéarique : 10.00 %
Hydroxyde de lithium monohydraté : 1.35 %
Huile minérale de base : 86.15 %
Eau de saponification : 2.00 %
Antioxydant : 0.50 %
Total : 100.00 %
Il s'agit d'une charge initiale, non d'une graisse finale contenant exactement 10 % de matière issue de l'acide. Calculer l'alcali à partir de l'indice d'acide réel et de la pureté de l'hydroxyde , la quantité indiquée correspond approximativement à un indice d'acide de 180 mg KOH/g. L'élimination d'eau modifie les fractions massiques finales. Recalculer et renormaliser chaque essai cible à 8 et 12 % sur la base de la graisse finale prévue.

EXEMPLE 2 : GEL D'HUILE STRUCTURÉ À L'HYDROXYSTÉARIQUE

Objectif : Déterminer le taux minimal pour gélifier différentes huiles et comparer dureté et séparation d'huile.

APPROCHE INITIALE :

Hydroxystéarique (qualité cosmétique) : env. 2, 4, 6 et 8 %
Huiles : huile minérale, ester léger (par exemple myristate d'isopropyle ou triglycéride caprylique/caprique) et huile végétale, testés séparément
Costructurant facultatif : petite quantité de cire pour comparaison

APPROCHE D'APPLICATION :

L'hydroxystéarique est dispersé dans l'huile et chauffé vers 85–90 °C jusqu'à dissolution complète.
La solution limpide est coulée en moules et refroidie à deux vitesses (température ambiante et refroidissement rapide).
Gélification, aspect, dureté et séparation d'huile après stockage sont évalués.
L'effet de la polarité de l'huile et du refroidissement sur la résistance du gel est comparé.

COMPOSANTS INITIAUX ILLUSTRATIFS DU GEL D'HUILE (% M/M)
Hydroxystéarique (qualité cosmétique) : 4.00 %
Huile choisie, testée séparément : 96.00 %
Total : 100.00 %
Pour les essais à 2, 6 et 8 % d'acide, utiliser respectivement 98, 94 et 92 % d'huile choisie. Un costructurant facultatif remplace une masse égale d'huile et doit être inclus dans le total de 100 %.

EXEMPLE 3 : HYDROXYSTÉARIQUE COMME COSTRUCTURANT D'UN STICK DÉODORANT

Objectif : Évaluer comment le remplacement partiel de l'alcool stéarylique ou de la cire affecte dureté, stabilité thermique et toucher cutané.

APPROCHE INITIALE :

Alcool stéarylique : env. 15–20 %, réduit à mesure de l'ajout d'hydroxystéarique
Hydroxystéarique : env. 0, 2, 4 et 6 %
Huile de ricin hydrogénée : env. 2–4 %, constante
Huile ou ester émollient : complément de la phase huileuse
Actif et poudres : selon le type de produit, constants

APPROCHE D'APPLICATION :

Tous les structurants et huiles sont fondus ensemble vers 80–85 °C.
Poudres et actifs sont dispersés sous agitation.
Le mélange est légèrement refroidi et coulé dans les récipients de sticks.
Dureté, dépôt à l'application, stabilité thermique, blanchiment et toucher sont évalués.
La stabilité est testée à différentes températures.

COMPOSANTS INITIAUX ILLUSTRATIFS POUR L'ESSAI STICK À 4 % D'ACIDE (% M/M)
Alcool stéarylique : 16.00 %
Hydroxystéarique : 4.00 %
Huile de ricin hydrogénée : 3.00 %
Huile ou ester émollient : 57.00 %
Ensemble d'actif et de poudres : 20.00 %
Total : 100.00 %
Le total alcool stéarylique plus acide reste à 20 %. Pour les essais à 0, 2 et 6 % d'acide, utiliser respectivement 20, 18 et 14 % d'alcool , ce dernier taux élargit la plage initiale pour préserver la comparaison de remplacement. La fraction actif/poudres est illustrative : choisir identité et taux selon le produit et les exigences applicables, puis rééquilibrer l'émollient à 100 %.

PRODUITS SIMILAIRES ET ALTERNATIVES À L'HYDROXYSTÉARIQUE

HYDROXYSTÉARIQUE ET ACIDE STÉARIQUE
L'acide stéarique est moins cher et courant dans les savons et émulsions simples, mais sans hydroxyle. Ses graisses ont des points de goutte et réseaux fibreux inférieurs à ceux des 12-hydroxystéarates.

HYDROXYSTÉARIQUE ET HUILE DE RICIN HYDROGÉNÉE
L'huile hydrogénée (cire de ricin) est le triglycéride du 12-HSA. Elle sert de cire et d'additif rhéologique mais ne forme pas directement de savon sans saponification. Dans certains procédés de graisse, elle fournit du 12-HSA par saponification in situ.

HYDROXYSTÉARIQUE ET 12-HYDROXYSTÉARATE DE LITHIUM
Le 12-hydroxystéarate de lithium préformé peut être dispersé dans l'huile pour faire une graisse sans saponification sur site. Plus pratique, il est généralement plus cher que la fabrication du savon à partir de l'acide.

HYDROXYSTÉARIQUE ET AUTRES ÉPAISSISSANTS
Dans les graisses, polyurée, sulfonate de calcium complexe, aluminium complexe et argile (bentonite) sont des alternatives pour exigences particulières. En cosmétique et revêtements, cires, silice pyrogénée, organoargiles, polyamides et éthylcellulose sont des structurants alternatifs.

Confirmer l'alternative par essais de laboratoire dans le système cible.

CONTRÔLE QUALITÉ ET CRITÈRES D'ACHAT DE L'HYDROXYSTÉARIQUE

INFORMATIONS RECOMMANDÉES À EXAMINER AVANT ACHAT :

Qualité (technique, cosmétique, haute pureté)
Forme physique (paillettes, poudre, morceaux)
Indice d'acide
Indice de saponification
Indice d'hydroxyle
Indice d'iode
Couleur (Gardner)
Point de fusion ou titre de solidification
Humidité
Cendres et métaux
Composition en acides gras (12-HSA et acide stéarique)
Origine du ricin et certifications si requises
Fiche technique (TDS)
Fiche de données de sécurité (SDS)
Certificat d'analyse (COA)
Numéro de lot et date de production
Type de conditionnement et quantité nette
Conditions de stockage et durée de conservation
Informations d'enregistrement REACH

Le COA confirme l'analyse d'un lot, la TDS décrit les propriétés typiques de la qualité et la SDS traite des dangers et de la manipulation sûre. Pour les graisses, la constance des indices d'hydroxyle et d'acide entre lots est particulièrement importante.

STOCKAGE ET MANIPULATION DE L'HYDROXYSTÉARIQUE

Stocker dans des sacs ou récipients hermétiquement fermés, au frais, au sec et bien ventilés, à l'abri de la chaleur, de l'humidité et du soleil direct.
Avec une fusion autour de 72–80 °C, les paillettes peuvent coller si stockées à chaud ou fortement empilées. Éloigner les palettes des sources de chaleur.
Tenir à l'écart des oxydants puissants et des bases fortes sauf en réaction contrôlée.
Minimiser les poussières. Mettre les équipements de transport ou broyage à la terre pour prévenir les décharges électrostatiques.
Transport : Selon les FDS des fournisseurs, l'hydroxystéarique n'est pas réglementé comme marchandise dangereuse par route, mer ou air et n'a pas de numéro ONU.
En déversement, balayer ou aspirer en minimisant les poussières et placer dans des récipients adaptés pour réutilisation ou élimination. Éviter les rejets dans les égouts et l'eau.

INFORMATIONS DE SÉCURITÉ SUR L'HYDROXYSTÉARIQUE

Classification des dangers : Non classé comme dangereux selon le SGH d'après les FDS des fournisseurs. Certaines précisent que les poussières fines peuvent former des concentrations combustibles dans l'air.
Yeux : Irritation mécanique possible par les poussières. Rincer à l'eau plusieurs minutes.
Peau : Généralement peu irritant , laver au savon et à l'eau après contact. Le produit fondu peut brûler.
Inhalation : Éviter les poussières , aller à l'air frais en cas d'irritation.
Ingestion : Rincer la bouche , consulter un médecin en cas de gêne.
Incendie : Solide combustible à point d'éclair supérieur à 210 °C. Utiliser eau pulvérisée, mousse, poudre chimique ou dioxyde de carbone. La combustion produit des oxydes de carbone.
Protection individuelle : Lunettes, gants et protection antipoussière aux points de formation de poussières , gants thermorésistants et protection du visage pour le fondu.
Environnement : Ne pas rejeter de grandes quantités dans les égouts, le sol ou les eaux de surface.
Déchets : Éliminer selon la réglementation locale.

QUE CONSIDÉRER LORS DE L'ACHAT D'HYDROXYSTÉARIQUE ?

AVANT ACHAT, CLARIFIER LES INFORMATIONS SUIVANTES :

Application (graisse, cosmétique, revêtement, encre, adhésif, synthèse chimique)
Qualité et forme physique requises
Indice d'hydroxyle minimal et plage d'indice d'acide
Indice d'iode et couleur maximaux
Point de fusion ou titre requis
Déclarations d'origine, durabilité ou qualité si requises
Quantité et conditionnement (sacs de 25 kg, big bags)
Documents (TDS, SDS, COA, REACH)
Spécification actuelle en cas de remplacement de fournisseur

Le prix dépend surtout de celui du ricin, influencé par les récoltes des principaux pays producteurs, ainsi que des coûts d'hydrogène et d'énergie, de la qualité, du volume commandé, du conditionnement et de la logistique.

FOURNITURE D'HYDROXYSTÉARIQUE PAR ATAMAN KIMYA

L'hydroxystéarique est un acide gras hydroxylé issu du ricin, surtout utilisé dans les graisses lubrifiantes, cosmétiques, revêtements, encres et chimie de spécialité. Définir à l'avance qualité, spécification et conditionnement requis.
Ataman Kimya peut fournir des informations sur les qualités disponibles, spécifications, conditionnements et offres de prix.
Confirmer les détails actuels de stock, origine et spécification avec Ataman Kimya avant commande.

LES INFORMATIONS SUIVANTES FACILITENT LA PRÉPARATION D'UN DEVIS :

Application et marché cible
Qualité et limites clés de spécification
Quantité estimée
Préférence de conditionnement
Documents requis

QUESTIONS FRÉQUENTES SUR L'HYDROXYSTÉARIQUE

QU'EST-CE QUE L'HYDROXYSTÉARIQUE ?
L'hydroxystéarique (acide 12-hydroxystéarique, 12-HSA) est un acide gras saturé C18 portant un hydroxyle au carbone 12. Issu d'huile de ricin hydrogénée, il sert d'épaississant de graisse, gélifiant d'huile et intermédiaire chimique.

QUEL EST SON NUMÉRO CAS ?
Le numéro CAS est 106-14-9.

QUEL EST SON NUMÉRO CE ?
Le numéro CE est 203-366-1.

QUELLE EST SA FORMULE CHIMIQUE ?
C18H36O3, masse moléculaire 300.48 g/mol.

QUEL EST SON NOM INCI ?
Le nom INCI est Hydroxystearic Acid.

EST-IL IDENTIQUE À L'ACIDE STÉARIQUE ?
Non. L'acide stéarique n'a pas d'hydroxyle. Celui de l'hydroxystéarique au carbone 12 donne une fusion plus élevée et un pouvoir gélifiant et épaississant bien supérieur.

COMMENT EST-IL FABRIQUÉ ?
L'huile de ricin est hydrogénée puis hydrolysée pour libérer l'hydroxystéarique et la glycérine.

À QUOI SERT-IL ?
Principalement à fabriquer les graisses au lithium et calcium, mais aussi comme gélifiant et structurant en cosmétique, revêtements, encres, adhésifs et cirages, et comme intermédiaire d'esters et autres dérivés.

COMMENT ÉPAISSIT-IL LES GRAISSES ?
Il est transformé en savon de lithium ou calcium cristallisant en réseau fibreux retenant l'huile de base.

QUELLE QUANTITÉ UTILISER DANS LES GRAISSES ?
Les graisses au lithium contiennent typiquement environ 6–14 % d'épaississant savon, selon la consistance et l'huile de base.

EST-IL UTILISÉ EN COSMÉTIQUE ?
Oui, dans les sticks, baumes, rouges à lèvres, crayons, cires capillaires, crèmes, lotions et savons comme structurant et coémulsifiant.

EST-IL SOLUBLE DANS L'EAU ?
Non. Insoluble dans l'eau, il se dissout dans les huiles chaudes et de nombreux solvants organiques.

QUEL EST SON POINT DE FUSION ?
Environ 72–80 °C pour les qualités techniques et 80 °C pour le produit très pur.

EST-IL DANGEREUX ?
Non classé comme dangereux selon le SGH d'après les FDS des fournisseurs, mais ses poussières fines peuvent former des concentrations combustibles dans l'air.

QUEL EST SON NUMÉRO ONU ?
Non réglementé comme marchandise dangereuse pour le transport, il n'a pas de numéro ONU.

A-T-IL UN NUMÉRO E ?
Non. Ce n'est pas un additif alimentaire.

EXISTE-T-IL UNE ALTERNATIVE ?
Acide stéarique, huile de ricin hydrogénée, 12-hydroxystéarate de lithium préformé, polyurée, sulfonate de calcium complexe, organoargiles, cires et polyamides, selon l'application.

COMMENT LE STOCKER ?
En emballage fermé, au frais, au sec et bien ventilé, à l'écart de la chaleur, de l'humidité et des oxydants puissants.

QUELS DOCUMENTS DEMANDER À L'ACHAT ?
TDS, SDS et COA, informations REACH et déclarations d'origine ou qualité requises.

QUELLES SPÉCIFICATIONS TECHNIQUES COMPTENT À L'ACHAT ?
Indices d'hydroxyle, d'acide, de saponification et d'iode, couleur, fusion ou titre et humidité.

HYDROXYSTÉARIQUE – RÉSUMÉ TECHNIQUE

L'hydroxystéarique (acide 12-hydroxystéarique, 12-HSA , CAS 106-14-9, CE 203-366-1, C18H36O3, 300.48 g/mol) est un acide gras hydroxylé saturé C18 issu d'huile de ricin hydrogénée, fourni en paillettes ou poudre blanc cassé fondant vers 72–80 °C.
Ses groupes acide carboxylique et hydroxyle de milieu de chaîne permettent des réseaux cristallins fibreux, en faisant un organogélifiant efficace et la base des graisses de 12-hydroxystéarate de lithium et calcium.
Les qualités techniques contiennent de l'acide stéarique et sont surtout définies par indices d'hydroxyle, d'acide et d'iode, couleur et fusion.
Il est utilisé dans les graisses, cosmétiques, revêtements, encres, adhésifs thermofusibles, cirages, caoutchoucs et plastiques, et comme intermédiaire d'esters, polyesters, savons métalliques et hydroxystéarates PEG.
Non classé comme dangereux selon le SGH d'après les FDS des fournisseurs et non réglementé pour le transport, il exige néanmoins une maîtrise des poussières.
Les entreprises souhaitant s'approvisionner auprès d'Ataman Kimya sont invitées à communiquer application, qualité requise, spécifications, quantité et besoins documentaires pour confirmer produit actuel, stock, origine, conditionnement et offre.

L'hydroxystéarique peut être obtenu auprès d'ATAMAN KİMYA. Pour plus d'informations et toute demande d'approvisionnement concernant l'hydroxystéarique, contacter ATAMAN KİMYA.