Hitzebeständiges PI-Band verträgt hohe Temperaturen über längere Zeiträume, typischerweise bis zu etwa 250 °C (482 °F), wobei einige spezielle Varianten sogar noch höheren Temperaturen standhalten können. Eine kontinuierliche Belastung bei oder nahe der maximalen Nenntemperatur kann zu einer allmählichen Verschlechterung der Materialeigenschaften des Bandes führen. Mit der Zeit kann der Klebstoff seine Wirksamkeit verlieren, was zu einer verminderten Haftfestigkeit führt, während die Polyimidfolie selbst spröder werden oder ihre Flexibilität verlieren kann. Die Isoliereigenschaften des Bandes können sich auch bei längerer Hitzeeinwirkung verschlechtern, wodurch es als elektrischer Isolator oder Wärmebarriere weniger wirksam wird. Obwohl PI-Klebeband sehr hitzebeständig ist, kann es bei längerer, kontinuierlicher Einwirkung extremer Temperaturen zu Materialschäden kommen.
Im Gegensatz dazu ist PI-Klebeband bei kurzzeitiger oder zeitweiliger Einwirkung extremer Temperaturen äußerst effektiv. Der Polyimidfilm des Bandes verfügt über eine hervorragende thermische Stabilität und kann Temperaturspitzen weit über seiner Dauerbetriebsgrenze (in einigen Fällen bis zu 400 °C oder 752 °F) ohne wesentliche Verschlechterung standhalten. Durch eine kurzfristige Einwirkung behält das Band seine strukturelle Integrität, Haftung und Isolationseigenschaften auch bei höherer Hitzebelastung bei. Dies macht hitzebeständiges PI-Klebeband ideal für Anwendungen, bei denen kurze Hochtemperaturbedingungen üblich sind, wie zum Beispiel beim Löten, in der Elektronik oder bei bestimmten Automobilanwendungen. In diesen Fällen wird die Leistung des Bandes nicht beeinträchtigt, solange die Hitzeeinwirkung nur kurz ist und innerhalb der Materialtoleranzen liegt.
Ein weiterer wichtiger Aspekt des hitzebeständigen PI-Klebebands ist seine Fähigkeit, thermischen Wechseln standzuhalten – wiederholter Einwirkung schwankender Temperaturen. Während das Klebeband hohen Temperaturen standhält, können wiederholte Wechsel von heiß zu kalt den Klebstoff und den Polyimidfilm belasten, was zu einer möglichen Schwächung der Verbindung oder leichten Rissen im Band führen kann. Eine kurzzeitige Einwirkung hoher Temperaturen in einer zyklischen Umgebung kann im Vergleich zu einer dauerhaften Einwirkung zu einer geringeren Verschlechterung führen, erfordert jedoch dennoch eine sorgfältige Prüfung der Spezifikationen des Bandes und der Bedingungen, denen es ausgesetzt sein wird.