Kapton® – Polyimide Haute Performance

Kapton® – Polyimide Haute Performance

Le Kapton® est un film polyimide aromatique à très haute performance, reconnu pour sa stabilité thermique, sa résistance diélectrique et sa robustesse dimensionnelle.

Chez Apollinaire Composites & Technologies (ACT), le Kapton® est aujourd’hui utilisé principalement pour la réalisation d’isolants d’encoche (slot insulators), dans des environnements exigeants à haute température et fort champ électrique.

Grâce à ses propriétés exceptionnelles, le Kapton® constitue également une plateforme de matériaux intéressante pour d’autres applications techniques : films diélectriques, membranes thermiques ou architectures composites RF (radômes, antennes), dans le cadre de projets de veille ou d’exploration R&D.

Partie technique (propriétés, atouts, limites)

Repères chiffrés (ordre de grandeur)

Propriété Valeurs indicatives
Famille chimique Polyimide aromatique non fluoré – Conforme REACH / PFAS-Free
Densité ~1,42 g/cm³ – Légèreté et stabilité dimensionnelle
Plage d’utilisation −200 °C à +400 °C
Tg (DMA) ~360 °C – Tenue mécanique et diélectrique à chaud
Résistance traction 200–250 MPa – Résistance élevée en tension et en flexion
Module traction 2,5–3,0 GPa – Bon compromis rigidité / flexibilité
Résistance diélectrique 180–240 kV/mm – Excellente isolation électrique
Constante diélectrique (εr) 3,4–3,6 @10 GHz – Stabilité dimensionnelle et EM
Facteur de perte (tan δ) ~10⁻³ @10 GHz –  Faible dissipation énergétique
Absorption d’eau  2,5–3 %
Absorption d’eau (saturation) ~2–4 %

Ces ordres de grandeur s’appuient sur nos données internes et des données de références (DuPont™ Kapton® HN / FN / VN – Technical Data Sheet (TDS) & Product Information Guide (2023–2024) – DuPont™ Electronics & Industrial Division – https://www.dupont.com/kapton).

Comportement mécanique & thermique

  • Le Kapton® conserve une excellente intégrité mécanique jusqu’à 350–400 °C, sans fluage ni retrait notable.
  • Sa structure aromatique confère une stabilité dimensionnelle élevée sous cycles thermiques intenses et un vieillissement limité en atmosphère sèche ou sous vide.

Propriétés électriques (isolants moteurs)

  • Sa résistance diélectrique élevée (> 200 kV/mm) et sa constante diélectrique stable assurent une isolation fiable entre conducteurs même en présence de champs électriques intenses et de gradients thermiques.

  • Le matériau conserve ses propriétés isolantes après vieillissement thermique prolongé, ce qui en fait un excellent isolant d’encoche ou de fente pour moteurs, alternateurs et générateurs haute température.

Atouts majeurs

  • Stabilité thermique exceptionnelle : tenue prolongée jusqu’à 400 °C sans fluage ni carbonisation.
  • Isolation électrique supérieure : sécurité accrue pour encoches et circuits soumis à haut potentiel.
  • Fiabilité long terme : propriétés mécaniques et diélectriques stables après cycles thermiques sévères.
  • Compatibilité réglementaire : matériau PFAS-free, conforme REACH et faible dégazage (NASA/ESA).
  • Polyvalence industrielle : utilisable en isolants d’encoche, films barrière thermiques ou membranes techniques à haute performance.

Applications typiques

Isolants d’encoche (Slot Insulators)

Le Kapton® est employé par Apollinaire Composites & Technologies pour la fabrication d’isolants d’encoche destinés à des systèmes électriques et électromagnétiques soumis à des contraintes sévères :

  • Moteurs électriques et alternateurs aéronautiques / industriels,

  • Machines tournantes haute température,

  • Assemblages soumis à cycles thermiques et vibrations,

  • Capteurs et dispositifs électromagnétiques nécessitant stabilité diélectrique.

Atouts clés pour les isolants d’encoche :

  • Résistance diélectrique > 200 kV/mm,

  • Tenue thermique prolongée à 300–400 °C,

  • Stabilité dimensionnelle exceptionnelle (pas de fluage),

  • Faible absorption d’humidité,

  • Conformité REACH / PFAS-Free.

 

Le Kapton® présente égalemet un fort potentiel technologique pour :

  • Membranes et films techniques haute température

    • Films de protection thermique (multi-couches isolantes MLI),

    • Barrières diélectriques dans composites PETI-330 ou PN.

  • Composites et radômes RF (Ku/Ka 18–40 GHz) (en veille technique)

    • Peaux composites Quartz / Kapton® avec revêtement PHPS → SiOₓ,

    • Objectif : transparence électromagnétique et stabilité dimensionnelle,

    • Potentiel pour radômes embarqués ou modules RF haute fréquence.

Pour aller + loin

Besoin d’une mise en forme ou d’utiliser du Kapton® dans vos projets ?

Apollinaire conçoit, fabrique et qualifie des systèmes à base de Kapton® donc n’hésitez plus et contactez nous…

Références clés (sélection)

  • DuPont™ Kapton® Technical Data Sheet (2024).

  • MDPI, 2025 – Comparison of Kapton and Mylar Films for Space Antenna Membranes.

  • Base ACT – Composites ultra-légers 400–500 °C (air).

  • Base ACT – Radômes Ku/Ka (18–40 GHz).

  • Dossiers internes ACT – Isolants d’encoche & diélectriques haute T° (2025)

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